base

En un transistor de unión bipolar (BJT), la base es la delgada capa intermedia de material semiconductor intercalada entre el emisor y el colector. Es el terminal de control: una pequeña corriente aplicada a la base modula una corriente mucho mayor que fluye entre el emisor y el colector, lo que hace que el BJT sea útil como amplificador o interruptor.

Físicamente, la base es una región ligeramente dopada, típicamente de solo unos pocos micrómetros de espesor en los dispositivos modernos. En un transistor NPN, la base es de silicio tipo p; en un transistor PNP, es de tipo n. Este nivel de dopado es crítico: la base debe ser lo suficientemente delgada para que los portadores de carga se difundan a través de ella de manera eficiente, pero lo suficientemente ligeramente dopada para mantener una ganancia de corriente útil. La relación entre la corriente de base y la corriente de colector se expresa como hFE o beta, que generalmente oscila entre 50 y 300 en transistores de uso general.

Corriente de base y amplificación

Cuando se aplica un voltaje a la base con respecto al emisor, se polariza en directa la unión base-emisor. Esto hace que la corriente del emisor fluya hacia la base, y la mayor parte de esta corriente es arrastrada hacia el colector por la unión base-colector polarizada en inversa. La corriente de base en sí misma es solo una pequeña fracción de la corriente total del emisor porque la mayoría de los portadores de carga inyectados desde el emisor atraviesan la base sin recombinarse. Por esta razón, la base puede controlar una corriente de colector mucho mayor: uno o dos miliamperios de corriente de base pueden controlar cientos de miliamperios en el colector.

El terminal de base se conecta a un cable de unión o lengüeta en el encapsulado del transistor. En dispositivos de orificio pasante como el 2N2222 o el 2N3904, es uno de los tres terminales. La base es sensible a las fugas y la contaminación en la superficie del chip, por lo que los transistores antiguos almacenados en condiciones húmedas a veces muestran una ganancia degradada; los encapsulados de plástico modernos con sellado de epoxi han resuelto en gran medida este problema.

El término base no tiene una conexión obvia con la física; es simplemente una convención histórica de la nomenclatura temprana de semiconductores. El emisor "emite" portadores, el colector los "recoge", y la base fue nombrada como el terminal intermedio. A veces surge confusión en la conversación con la base de un circuito amplificador de transistor (el punto de polarización alrededor del cual se amplifican las señales), pero son conceptos distintos.