Раздел объясняет, почему p-n переход рассматривается как базовый элемент полупроводниковой электроники и каким образом он связан с работой транзистора. Здесь формулируются проблема, цель, задачи и методы проекта, обозначается значение темы для понимания диодов, усилителей, микросхем и других электронных устройств. Также кратко описывается последовательность теоретического и практического исследования.

В пункте рассматриваются зонная структура вещества, валентная зона, зона проводимости и запрещённая зона. Объясняется различие собственной и примесной проводимости, появление свободных электронов при донорном легировании и дырок при акцепторном. Эти сведения необходимы для понимания того, почему разные участки одного кристалла получают проводимость n- и p-типа и могут образовывать управляемый переход.

Раздел посвящён процессам на границе областей с разными типами проводимости. Описываются диффузия электронов и дырок, рекомбинация, возникновение неподвижных ионов примесей, обеднённый слой и внутреннее электрическое поле. Поясняется происхождение контактной разности потенциалов и потенциального барьера, который препятствует дальнейшему свободному перемещению основных носителей через границу.

Здесь сравниваются два режима подключения внешнего источника к p-n переходу. При прямом включении барьер уменьшается, слой обеднения сужается, а ток быстро увеличивается; при обратном включении барьер расширяется и сохраняется небольшой ток неосновных носителей. Отдельно объясняется явление электрического пробоя и необходимость ограничения тока защитными элементами.

Пункт знакомит со строением биполярного транзистора, состоящего из эмиттера, базы и коллектора, а также с двумя p-n переходами между ними. Рассматриваются транзисторы типов n-p-n и p-n-p, полярность их включения и назначение основных выводов. Сравниваются режимы отсечки, активный режим и насыщение, поскольку именно они определяют поведение прибора в усилительных и ключевых схемах.

В разделе последовательно объясняется перенос носителей заряда от эмиттера через тонкую базу к коллектору. Показывается, почему небольшой ток базы способен управлять большим током коллектора, как определяется коэффициент передачи тока и какие потери связаны с рекомбинацией в базе. Теоретические положения связываются с характеристиками транзистора в схеме с общим эмиттером и усилением электрического сигнала.

Практическая часть начинается с исследования вольт-амперной характеристики обычного полупроводникового диода. Для нескольких значений напряжения измеряются токи в прямом направлении, а затем при безопасном обратном напряжении; результаты заносятся в таблицу и изображаются на графике. По форме кривой определяется порог заметной проводимости и подтверждается выпрямляющее свойство p-n перехода без превышения допустимых параметров.

В пункте описывается сборка низковольтной схемы или использование компьютерной модели биполярного транзистора. Измеряется изменение коллекторного тока при различных токах базы, после чего рассчитывается коэффициент передачи и определяется участок активного режима. Полученные данные сопоставляются с теоретической моделью, а возможные расхождения объясняются погрешностью измерений, нагревом и неидеальностью реального прибора.

В заключении обобщаются результаты изучения физических основ p-n перехода и его роли в работе транзистора. Формулируется связь между движением электронов и дырок, шириной обеднённого слоя, внешним напряжением и током в цепи. Отмечается, какие свойства перехода подтверждены экспериментом или моделью, насколько выполнены поставленные задачи и где полученные знания могут применяться в электронике.

Раздел содержит перечень использованных источников, которые позволяют проверить физические определения, формулы, схемы и характеристики полупроводниковых приборов. В список включаются школьные учебники физики, справочники по электронике, официальные технические паспорта компонентов и материалы образовательных ресурсов. Для каждого интернет-источника указываются название, организация или автор и дата обращения.