詳解雙極結(jié)型晶體管的工作原理

雙極結(jié)型晶體管(BJT或雙極型晶體管，通常稱(chēng)為三極管)是一種晶體管，其原理取決于兩個(gè)半導(dǎo)體之間的接觸。 BJT可用于放大器電路，開(kāi)關(guān)電路或振蕩電路。 BJT也可以用于單獨(dú)組件或集成電路中。 之所以稱(chēng)為“雙極”晶體管，是因?yàn)槠涔ぷ魃婕?a target="_blank">電子和空穴的流動(dòng)。 因此，它也被稱(chēng)為“雙極載流子晶體管”。 與場(chǎng)效應(yīng)管的單極晶體管不同，場(chǎng)效應(yīng)管的工作模式只涉及單一類(lèi)型載流子的漂移效應(yīng)，并且兩個(gè)不同的摻雜劑累積區(qū)域之間的邊界由PN結(jié)形成。 它由具有不同摻雜水平的半導(dǎo)體的三個(gè)部分組成。 晶體管中的電荷流動(dòng)主要?dú)w因于PN結(jié)處載流子的擴(kuò)散和漂移運(yùn)動(dòng)。

例如，根據(jù)設(shè)計(jì)，在NPN晶體管中，高摻雜發(fā)射極區(qū)域中的電子通過(guò)擴(kuò)散移至基極。 在基極區(qū)中，空穴是多數(shù)載流子，而電子是少數(shù)載流子。 由于基極區(qū)很薄，電子通過(guò)漂移運(yùn)動(dòng)到達(dá)集電極，從而形成集電極電流。 因此，雙極晶體管被歸類(lèi)為“少數(shù)載流子”器件。 雙極晶體管可以放大信號(hào)，并且它們還具有更 好的功率控制，高操作和耐性。 因此，雙極型晶體管經(jīng)常用于形成放大器電路，并應(yīng)用于航空/航天工程，機(jī)器人技術(shù)，醫(yī)療設(shè)備和其他產(chǎn)品領(lǐng)域。

雙極晶體管之所以稱(chēng)為雙極晶體管，是因?yàn)槠?a target="_blank">工作原理包括電子和空穴的運(yùn)動(dòng)。 這兩個(gè)電荷載流子具有兩種半導(dǎo)體的材料特性。 電子是N型半導(dǎo)體中的主要電荷載流子，而空穴是P型半導(dǎo)體中的主要電荷載流子。 相反，單一類(lèi)型的晶體管(如場(chǎng)效應(yīng)晶體管)只具有一種電荷載流子。 BJT中的電荷流是由于電荷載流子穿越兩個(gè)不同密度的電荷區(qū)域時(shí)的擴(kuò)散所致。 這些BJT中的區(qū)域稱(chēng)為發(fā)射極，集電極和基極。 一個(gè)單獨(dú)的晶體管具有三根引線(xiàn)來(lái)連接這些區(qū)域。 一般而言，與其他兩層相比，發(fā)射極是高摻雜的，但基極和集電極層具有相同的多數(shù)載流子。 根據(jù)設(shè)計(jì)，大多數(shù)BJT集電極電流歸因于電荷載流子的流動(dòng)。 這些電荷載流子從高密度發(fā)射極注入到基極中，基極中的大多數(shù)電荷載流子擴(kuò)散到集電極。 因此，BJT也被定義為少量的承載設(shè)備。

審核編輯：湯梓紅