;;; 半導(dǎo)體三極管,又稱晶體三極管,簡稱三極管或晶體管。XC2C128-7VQG100C由于參與管子導(dǎo)電的有空穴和自由電子兩種載流子,故又稱為雙極型晶體管。它是由兩個相距很近的PN結(jié)構(gòu)成的,由于PN結(jié)之間的相互影響,使三極管表現(xiàn)出不同于單個PN結(jié)的特性而具有電流放大功能,從而使PN結(jié)的應(yīng)用發(fā)生了質(zhì)的飛躍。本節(jié)將圍繞三極管為什么具有電流放大作用這個核心問題,討論三極管的結(jié)構(gòu)、放大原理、特性曲線及參數(shù)。
;;; 三極管的基本結(jié)構(gòu)
;;; 三極管是在硅(或鍺)基片上制作兩個靠得很近的PN結(jié),構(gòu)成一個三層半導(dǎo)體器件,若是兩層N型半導(dǎo)體夾一層P型半導(dǎo)體,就構(gòu)成了NPN型三極管;若是兩層P型半導(dǎo)體夾一層N型半導(dǎo)體,則構(gòu)戍了PNP型三極管。三極管若在硅基片上制成,稱為硅管;若在鍺基片上制成,稱為鍺管。通常NPN型管多為硅管,PNP型管多為鍺管。
;;; 無論三極管為哪種結(jié)構(gòu),都具有兩個PN結(jié),分別稱為發(fā)射結(jié)和集電結(jié);都形成三個區(qū)域,分別稱作發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū),由這三個區(qū)域引出的三個電極分別稱為發(fā)射極、基極、集電極,并分別用字母e、b、c表示。NPN型和PNP型三極管結(jié)構(gòu)示意圖及電路符號如圖1-3.1所示。電路符號中,發(fā)射極的箭頭方向表示發(fā)射結(jié)正向偏置時的電流方向。為了保證三極管具有放大特性,其結(jié)構(gòu)具有如下特點:
;;; (1)發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度大于集電區(qū)雜質(zhì)濃度,以便于有足夠的載流子供“發(fā)射”;
;;; (2)集電結(jié)的面積比發(fā)射結(jié)的面積大,以利于集電區(qū)收集載流子;
;;; (3)基區(qū)很薄,雜質(zhì)濃度很低,以減少載流子在基區(qū)的復(fù)合機會。
;;; 通過以上描述可以看出,三極管的結(jié)構(gòu)是不對稱的,所以集電極和發(fā)射極不能對調(diào)使用。由于硅三極管的溫度特性較好,所以應(yīng)用較多。下面將以NPN型硅三極管為主進行原理分析。PNP型管的工作原理與NPN型管相似,不同之處僅在于使用時,工作電源的極性相反。