詳解雙極結型晶體管的工作原理

雙極結型晶體管(BJT或雙極型晶體管，通常稱為三極管)是一種晶體管，其原理取決于兩個半導體之間的接觸。 BJT可用于放大器電路，開關電路或振蕩電路。 BJT也可以用于單獨組件或集成電路中。 之所以稱為“雙極”晶體管，是因為其工作涉及電子和空穴的流動。 因此，它也被稱為“雙極載流子晶體管”。 與場效應管的單極晶體管不同，場效應管的工作模式只涉及單一類型載流子的漂移效應，并且兩個不同的摻雜劑累積區(qū)域之間的邊界由PN結形成。 它由具有不同摻雜水平的半導體的三個部分組成。 晶體管中的電荷流動主要歸因于PN結處載流子的擴散和漂移運動。

例如，根據(jù)設計，在NPN晶體管中，高摻雜發(fā)射極區(qū)域中的電子通過擴散移至基極。 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，電子通過漂移運動到達集電極，從而形成集電極電流。 因此，雙極晶體管被歸類為“少數(shù)載流子”器件。 雙極晶體管可以放大信號，并且它們還具有更 好的功率控制，高操作和耐性。 因此，雙極型晶體管經常用于形成放大器電路，并應用于航空/航天工程，機器人技術，醫(yī)療設備和其他產品領域。

雙極晶體管之所以稱為雙極晶體管，是因為其工作原理包括電子和空穴的運動。 這兩個電荷載流子具有兩種半導體的材料特性。 電子是N型半導體中的主要電荷載流子，而空穴是P型半導體中的主要電荷載流子。 相反，單一類型的晶體管(如場效應晶體管)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不同密度的電荷區(qū)域時的擴散所致。 這些BJT中的區(qū)域稱為發(fā)射極，集電極和基極。 一個單獨的晶體管具有三根引線來連接這些區(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)設計，大多數(shù)BJT集電極電流歸因于電荷載流子的流動。 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)電荷載流子擴散到集電極。 因此，BJT也被定義為少量的承載設備。

審核編輯：湯梓紅