晶體三極管中有兩種帶有不同極性電荷的載流子參與導電，故稱之為雙極性晶體管（BJT），也稱為半導體三極管，以下簡稱晶體管

一.晶體管的結構以及類型：

根據不同的摻雜方式在同一個硅片上制造出三個摻雜區域，并形成兩個PN結，就構成晶體管

以NPN型三極管為例，位于中間的P區稱為基區，它很薄且雜質濃度很低，位于上層的N區是發射區，摻雜濃度很高，位于下層的N區是集電區，面積很大，這三個區域所引出的三個電極分別為基極b、發射極e、集電極c

發射區與基區間的PN結稱為發射結，基區與集電區間的PN結稱為集電結

二.晶體管的電流放大作用：

放大是對模擬信號最基本的處理。晶體管是放大電路的核心元件，它能夠控制能量的轉換，將輸入的任何微小變化不失真地放大輸出

ui為輸入電壓信號，接入基極—發射極回路，稱為輸入回路，放大后的信號在集電極—發射極回路，稱為輸出回路

由于發射極是兩個回路的公共端，故稱該電路為共射方法電路

使晶體管工作在放大狀態的外部條件是發射結正向偏置且集電結反向偏置

因而在輸入回路加基極電源VBB，在輸出回路需要集電極電源VCC，VCC大于VBB（因為集電極電位要大于基極電位）

晶體管的方法作用表現為小的基極電流可以控制大的集電極電流

三.內部結構解析：

當交流電壓ui等于0時，晶體管內部載流子運動與外部電流如圖

1.發射結加正向電壓，擴散運動形成發射極電流IE

由于發射結加正向電壓，且發射區雜質濃度高，所以大量自由電子因擴散運動越過發射結到達基區（IEN），與此同時，基區的空穴也因擴散運動到達發射區（IEP），但由于基區雜質濃度低，所以空穴形成的電流非常小，可以忽略不計

因此，擴散運動形成了發射極電流IE

IE=IEN+IEP=IBN+ICN+IEP（注，電流正向是負離子反向，是正離子正向）

2.擴散到基區的自由電子與空穴的復合運動形成基極電流IB

由于基區很薄，且雜質濃度很低，集電結又加了反向電壓，所以擴散到基區的電子中只有極少部分與空穴復合(IBN)（因為空穴僅僅有這么多），其余部分均作為基區的非平衡少子達到集電結

由于電源VBB的作用，電子與空穴的復合運動將不斷的進行，形成基極電流IB

IB=IBN+IEP-ICBO=I'B-ICBO

3.集電結加反向電壓，漂移運動形成集電極電流IC

由于集電結反向電壓且其結面積比較大，基區的非平衡少子在外電場作用下越過集電結到達集電區，形成漂移電流（ICN），與此同時，集電區與基區的平衡少子也參與漂移運動（ICBO），但它的數量很小，可忽略不計

由于電源VCC的作用，漂移運動形成集電極電流IC

IC=ICN+ICBO

從外部看，IE=IB+IC

四.晶體管的共射特性曲線

1.輸入特性曲線

輸入特性曲線描述管壓降UCE一定的情況下，基極電流iB與發射結壓降uBE之間的函數關系

當UCE=0V時，相當于集電極與發射極短路，即發射結與集電結并聯，因此輸入特性曲線與PN結的伏安特性相類似，呈指數關系

當UCE增大時，曲線將右移，原因是由發射區注入基區的非平衡少子有一部分越過基區和集電結形成集電極電流iC，使得在基區參與復合運動的非平衡少子隨UCE的增大而減小，因此，想要獲得同樣的基極電流iB就必須加大UBE，使發射區向基區注入更多的自由電子

實際上，對于確定的UBE，當UCE增大到一定值時，集電結的電場已經足夠強，可以將發射區注入基區的絕大部分非平衡少子都收集到集電區，因而再增大UCE，iC也不會明顯增大，即iB基本不變

因此，當UCE超過一定數值后，曲線不再明顯右移而基本重合，對于小功率管，可以用UCE大于1V的任何一條曲線來近似之后的所有曲線

2.輸出特性曲線

輸出特性曲線描述基極電流IB為一常量時，集電極電流iC與管壓降uCE之間的函數關系

對于每一個確定的IB，都有一條曲線，所以輸出特性曲線是一族曲線，當uCE從零逐漸增大時，集電結電場隨之增強，收集基區非平衡少子的能力逐漸增強，因而iC也就逐漸增大。而當uCE增大道一定數值，集電結電場已經有足夠的能力將基區絕大部分非平衡少子收集到集電區，uCE再增大，iC也不會明顯增大，表現為曲線幾乎平行于橫軸，即iC幾乎僅僅取決于IB

從輸出特性曲線中可以看出，有三個工作區域：
截止區：

特征是發射結電壓小于開啟電壓且集電結反向偏置（反偏反偏）。對于共射電路來說，uBE<=Uon且uCE>uBE

此時IB=0，而ic<=ICEO，因為穿透電流ICEO很小，近似分析中可以認為晶體管截止時的ic約等于0

飽和區：

特征是發射結與集電結均處于正向偏量（正偏正偏）。對于共射電路來說，uBE>Uon且uCE<uBE。此時ic不僅與IB有關，而且明顯隨uCE的增大而增大，在實際電路中，若晶體管的uBE增大時，iB隨之增大，但iC增大不多或基本不變，說明晶體管已經進入飽和區，對于小功率管，可以認為uCE=uBE，即uCB=0V時，晶體管處于臨界狀態，即臨界飽和或臨界放大狀態（此時iC<βiB）

放大區：

特征是發射結正向偏置且集電結反向偏置（正偏反偏）（uBE大于發射結開啟電壓Uon）。對于共射電路，uBE>Uon且uCE>=uBE，此時，iC幾乎僅僅決定于iB，而與uCE無關，表現出iB對iC的控制作用，在理想情況下，當IB按等差變化時，輸出特性是一族橫軸的等距離平行線（此時iC=βiB）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的晶体三极管概念详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。