اثر ارلی

اثر ارلی ( به انگلیسی: Early effect ) که توسط یک مهندس آمریکایی به نام James M. Early کشف شد، بیان می کند که عرض لایه بیس در یک ترانزیستور دو قطبی، متناسب با تغییرات ولتاژ معکوس بیس - کلکتور تغییر می کند. هر چقدر که ولتاژ معکوس بیس - کلکتور زیاد باشد، عرض لایه سد مابین بیس و کلکتور بیشتر شده و در نتیجه عرض لایه بیس کمتر می شود. به این پدیده مدولاسیون پهنای بیس نیز گفته می شود. درواقع عرض مؤثر بیس کم می شود نه عرض واقعی آن، بر این مبنا، این وضعیت مدولاسیون پهنای بیس نام دارد، یعنی اینکه حامل ها ی جریان، عرض واقعی بیس را مدوله کرده و به کلکتور می رسند.
اگر یک دیود نیمه هادی در بایاس معکوس بایاس شود، عرض ناحیه تخلیه ( لایه سد ) نسبت به حالت بایاس مستقیم یا بدون بایاس، بیشتر می شود. در یک ترانزیستور BJT نیز به منظور عملکرد صحیح ترانزیستور ( ناحیه فعال ) ، دیود بیس - کلکتور همیشه در بایاس معکوس قرار دارد؛ بنابراین عرض لایه سد دیود بیس - کلکتور افزایش می یابد. همانطورکه در شکل ۱ دیده می شود، لایه سد ( قسمت هاشورخورده ) در دیود بیس - کلکتور به درون هر دو لایه بیس و کلکتور نفوذ می کند اما از آن جایی که به هنگام ساخت ترانزیستور، پهنای ناحیه بیس را کمتر از ناحیه کلکتور انتخاب می کنند لذا افزایش عرض لایه سد باعت هرچه کمتر شدن پهنای ناحیه بیس می شود اما تأثیر زیادی بر روی عرض ناحیه کلکتور ندارد. اگر باز هم ولتاژ معکوس بیس - کلکتور افزایش یابد، لایه سد تمام پهنای ناحیه بیس را احاطه می کند و سبب می شود که الکترون ها از ناحیه امیتر مستقیم وارد ناحیه کلکتور شوند.
عرض لایه سد در دیود بیس - امیتر کم است ( به دلیل بایاس مستقیم ) و تأثیری بر روی پهنای لایه بیس ندارد.
• مدلسازی ترانزیستور