以下内容均作为个人学习时遇到问题的学习历程,记在这里也是希望自己能常回顾。另外,文章出现的图片有些是个人手绘不太标准。
前言:三极管是流控型器件。
一,三极管初识
晶体三极管中有两种带有不同极性电荷的载流子参与导电,因此称之为双极性晶体管(BJT),又称半导体三极管。根据不同的掺杂方式在同一硅片上制造出三个掺杂区域,并形成两个PN结,但此时我们就有一个问题,对于NPN三极管,我们是如果区分发射极(E)和集电极(C)的?在模拟电子技术课本上有这样一个图。从图中可以看到,发射极的区域小位于上层,集电极则占整个下层。由此我们知道发射极是高掺杂的N区,而对于集电极就是普通掺杂的N区,而我们的基极区实际上其非常薄且杂志浓度很低。
因此为了便于理解我自己整理三个极如下图。图中最左边为高掺杂的小区域的发射极区,中间两道红色的为形成的PN结,最右边为大区域普通掺杂的集电极区。当我们给BE之间加正向电压的时候,PN结此时正偏,由电子工程师入门-02二极管详解可知,此时我们的发射极中的电子由于扩散运动向基极,形成发射极电流Ie,扩散到基极的自由电子与空穴复合运动形成基极电流Ib,图中标注的方向为电子的运动方向,但是由于基区非常薄,掺杂浓度低,空穴数目少,因此每当一个空穴出现就会出现大量的自由电子涌向基区去复合空穴,但只有极少数可以复合,剩下的流向Vbe的正极,但是当我们给CE之间加上方向电压的时候,集电极的电子均聚集在最右边,而CB的PN结由于失去电子显正电,使涌入基区的自由电子流向集电极,形成回路,而此时,流出的电子数目就是在Ib的作用下未被基区空穴复合的电子,所以整个电路就相当于利用一个小的电流控制得到了一个大电流,实现了放大,而放大倍数取决于掺杂浓度。由此NPN型三极管的电子流向和为何可以放大电流的原因我们就知道了,PNP的也是类似分析。
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