談晶體三極管集電極和發(fā)射極互換的結(jié)果

現(xiàn)代集成電路中，晶體管的主要兩種就是MOSFET和BJT。在1970年代之前，不論是模擬還是數(shù)字集成電路，采用的多是BJT型的晶體管，理由是就當(dāng)時(shí)的技術(shù)而言，MOSFET的量產(chǎn)的良率不夠穩(wěn)定。后來隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，MOSFET由于其各種優(yōu)勢(shì)（特別值得一提的就是CMOS架構(gòu)的靜態(tài)功耗的理論值為0），在數(shù)字集成電路中完全占據(jù)了主導(dǎo)地位，而如今BJT只在模擬集成電路領(lǐng)域還在廣泛的使用。

既然說到模擬集成電路，那么BJT的一個(gè)基本的作用就是利用其作為放大器。

如上圖所示為一個(gè)PNP晶體管的在正向偏置情況下的示意圖。這個(gè)時(shí)候它的發(fā)射極為正偏PN junction，集電極為反偏的PN junction，能起到放大電流的作用。我們?cè)龠M(jìn)一步分析BJT起到放大的作用的一些物理，這樣對(duì)題主的疑問就能有一個(gè)較為清晰的解答。

上圖總共顯示了1，2，3，4，，5總共五種的存在于正偏架構(gòu)的BJT的電流分量。

上圖可以明顯看出，從發(fā)射極注入的hole電流，將分成1和2兩個(gè)部分。由于base為n摻雜，所以當(dāng)hole電流流經(jīng)base的時(shí)候，將會(huì)有電子空穴對(duì)的復(fù)合產(chǎn)生，消耗空穴電流，這就是1電流表示的意思（電流4是為了維持穩(wěn)態(tài)而從base流入的電子電流，目的是同1電流復(fù)合）。2電流是最終從發(fā)射極注入到集電極的空穴電流，這就是最終我們所需要的電流。同時(shí)我們可以看到電流5，是從base流向發(fā)射極的電子電流，這也是發(fā)射極電流的一個(gè)來源（所以總的發(fā)射極電流Ie = 1+2+5）。

上圖的3電流是集電極和base之間的PN junction的反偏漏電流，如果制程正常的話數(shù)值將不會(huì)很大。

現(xiàn)在考慮發(fā)射極的情況。發(fā)射極電流的組成有兩種，包括發(fā)射極空穴電流1+2以及發(fā)射極電子電流5。我們可以利用突變PN junction假設(shè)和junction law，得到以下的近似：

Iep = 1+2 ∝

Ien = 5 ∝

很顯然，為了讓“有用”的電流盡量大，也就是讓 Iep》》Ien，一個(gè)通常的做法就是是的Nd《《Na，也就是說，發(fā)射極的摻雜濃度要遠(yuǎn)高于base才可以實(shí)現(xiàn)較高的放大系數(shù)。

實(shí)際上的BJT的摻雜如下所示（此處示意圖用NPN）

可以看到在emitter-base的PN結(jié)確實(shí)是發(fā)射極的摻雜濃度將高于base。同時(shí)我們注意到，出于設(shè)計(jì)上的考量，量產(chǎn)化的BJT的集電極的摻雜濃度一般是比較低的。甚至將低過base。

如果如題主所述，將E和C調(diào)換使用，其造成的結(jié)果就是最終可以利用到的電流量將會(huì)大大減少，甚至?xí)沟谜麄€(gè)管子失去了放大的特性。