ترانزیستور پیوندی دوقطبی هتروجانکشن (Heterojunction Bipolar Transistor - HBT)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور پیوندی دوقطبی هتروجانکشن (Heterojunction Bipolar Transistor - HBT) :
ترانزیستور HBT نوعی ترانزیستور دوقطبی است که در آن از مواد نیمه هادی متفاوت برای امیتر و بیس استفاده می شود (هتروجانکشن). در ترانزیستورهای معمولی (هموجانکشن) امیتر و بیس از یک ماده (مثلا سیلیکون) ساخته می شوند. اما در HBT، امیتر از ماده با گاف انرژی بزرگتر (مثلا GaAlAs) و بیس از ماده با گاف کوچکتر (مثلا GaAs) ساخته می شود.
این ناهمگونی باعث می شود که بتوان ناخالصی بیس را بسیار زیاد کرد بدون اینکه بهره جریان کاهش یابد. در BJT معمولی افزایش ناخالصی بیس باعث کاهش بهره می شود. در HBT به دلیل سد ناهمسان، حفره ها از بیس به امیتر نمی توانند برگردند، بنابراین بهره حتی با بیس بسیار ناخالص هم بالا می ماند.
\[ \text{بهره جریان} \ \beta \approx \frac{N_E}{N_B} \cdot \frac{\Delta E_g}{kT} \quad \text{(تقریبی)} \]مزایای HBT: فرکانس کاری بسیار بالا (تا چند صد گیگاهرتز)، بهره زیاد، نویز کم. این ویژگی ها HBT را برای کاربردهای فرکانس رادیویی (RF)، مخابرات نوری، تلفن های همراه و رادار ایده آل ساخته است.
معمولا از مواد گروه III-V مانند GaAs، InP و GaN برای ساخت HBT استفاده می شود. HBTهای سیلیسیمی (SiGe) نیز با تکنولوژی SiGe ساخته می شوند که با فرایند CMOS سازگار است. امروزه HBTها در تقویت کننده های توان فرستنده های پایه و مدارهای با سرعت بسیار بالا کاربرد گسترده دارند.
به دلیل سرعت بالا، در مدارهای با نرخ بیت بالا (بیش از ۴۰ گیگابیت بر ثانیه) و همچنین در اسیلوسکوپ های دیجیتال پیشرفته از HBT استفاده می شود.
