第3讲-半导体基础知识三极管VIP免费

晶体三极管晶体三极管又称双极型晶体管(BJT)，一般由两个背靠背的PN结构成，根据这两个PN结的排列方式不同，三极管分为NPN型和PNP型两种。NPN型CPNNEB发射区集电区基区基极发射极集电极集电结发射结PNP型NPPEB基区发射结集电结集电区发射区集电极C发射极基极BETCNPNBETCPNP第一页，共三十四页。晶体三极管晶体三极管和晶体二极管一样都是非线性器件，它的主要特性与其工作模式有关。晶体三极管有三种工作模式：•放大模式•饱和模式•截止模式第二页，共三十四页。晶体三极管2.2放大模式下的工作原理放大模式是指晶体管工作在发射结正偏、集电结反偏的模式。这时它呈现的主要特性是正向受控作用，即三极管的集电极电流和发射极电流只受正偏发射结电压的控制，而几乎不受反偏集电结电压的控制。这种作用是实现放大器的基础。第三页，共三十四页。晶体三极管2.2.1三极管的放大作用和载流子的运动以NPN型三极管为例讨论图1.3.4三极管中的两个PN结cNNPebbec表面看三极管若实现放大，必须从三极管内部结构和外部所加电源的极性来保证。不具备放大作用第四页，共三十四页。晶体三极管三极管内部结构要求：1.发射区高掺杂。2.基区做得很薄。通常只有几微米到几十微米，而且掺杂较少。三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。3.集电结面积大。第五页，共三十四页。晶体三极管becRcRb三极管中载流子运动过程IEIB1.发射发射区的电子越过发射结扩散到基区，基区的空穴扩散到发射区—形成发射极电流IE(基区多子数目较少，空穴电流可忽略)。2.复合和扩散电子到达基区，少数与空穴复合形成基极电流Ibn，复合掉的空穴由VBB补充。多数电子在基区继续扩散，到达集电结的一侧。图1.3.5三极管中载流子的运动第六页，共三十四页。晶体三极管becIEIBRcRb三极管中载流子运动过程3.收集集电结反偏，有利于收集基区扩散过来的电子而形成集电极电流Icn。其能量来自外接电源VCC。IC另外，集电区和基区的少子在外电场的作用下将进行漂移运动而形成反向饱和电流，用ICBO表示。ICBO图1.3.5三极管中载流子的运动第七页，共三十四页。晶体三极管beceRcRb三极管的电流分配关系IEpICBOIEICIBIEnIBnICnIC=ICn+ICBOIE=ICn+IBn+IEp=IEn+IEp一般要求ICn在IE中占的比例尽量大。而二者之比称共基直流电流放大系数，即ECnII一般可达0.95~0.99第八页，共三十四页。晶体三极管三个极的电流之间满足节点电流定律，即IE=IC+IBCBOBCBOBCBOBCC)1(111)(IIIIIIIIECCCBOCBOECBOCnC1IIIIIIIII可将其忽略，则时，当)(代入(1)式，得其中：共射直流电流放大系数。1第九页，共三十四页。晶体三极管CBOBC)1(III上式中的后一项常用ICEO表示，ICEO称穿透电流。CEOBCCBOCEO)1(IIIII则当ICEO<