Как работает биполярный NPN транзистор?

Question

Здравствуйте, уважаемые физики.
Вопрос по работе биполярного NPN транзистора.
 
Давайте для начала условимся, что электроны текут от минуса к плюсу, как на самом деле.
 
Теперь о конструкции. База — P, легирована слабо, очень тонкая. Коллектор -N, умеренно легирована, умеренное количество электронов. Эммитер — N, легирован средне, электронов средне количество.
 
Рассмотрим стандартное подключение транзистора. База +0. 7В, коллектор +5В, а эммитер к 0В.
 
Получается, что переход база эммитер смещен в прямом направлении и электроны залетает в базу и толком не успевают там рекомбинировать, так как база слабо легирована и дырок там мало.
 
Теперь главный вопрос. Как из базы, залетевшие электроны, пролетают в колектор? Понимаю, что их как бы всасывает полем от +, который подключен к коллектору, но там же обратное смещение перехода коллектор база, так как напряжение коллектора выше, чем у базы и образуется барьер. Как же электроны его преодолевают? За счёт какого физического явления?
 
В данном случае Рассматриваем, что ток в транзисторе NPN течёт от эммитера к коллектору, несмотря на то что на картинке транзистора NPN показывают наоборот (там руководствуются правилом тока от + к -)

Answer 1

При подаче напряжения смещения на электроды база-эмиттер начинается процесс ДИФФУЗИИ вследствие огромного градиента концентраций электронов между эмиттером и базой. Электроны диффундируют (или, что то же самое, инжектируются) из эмиттера в базу, где меняют статус: становятся НЕОСНОВНЫМИ. А для неосновных носителей потенциального барьера в коллекторный переход нет! Дрейфуя через базу в направлении коллекторного перехода, электроны попадают во втягивающе поле коллекторного перехода и экстрагируются в область коллектора. Таким образом, в цепи коллектора электроны создают дрейфовый ток, пропорциональный току эмиттера. Условное направление электрического тока ничего по существу не меняет: вот тут на стандартной картинке я специально руками поменял направление тока во внешней цепи на направление электронов во внешней цепи. Как видите, ничего принципиально не изменилось:Базу делают тонкой для того, чтобы поток электронов, продрейфовавших через область базы по пути в коллектор не успел полностью срекомбинировать с основными носителями базы (дырками) . Часть электронов, однако, успевает встретиться с дырками, внося свой вклад в ток базы во внешней цепи и обеспечивая убыль тока в коллекторной цепи по сравнению с общим током эмиттера. Вот тут всё изложено подробне, включая последствия организации описанных движений зарядов в биполярных транзисторах: Получается, что основными физическими явлениями, обеспечивающими работу биполярного транзистора, являются диффузия основных зарядов из области эмиттера в базу и дрейф неосновных носителей через область базы.