晶体管的结构

晶体管的结构特点

晶体管的结构特点晶体管是现代电子技术中的重要元器件，其结构特点对于理解其工作原理和应用具有重要意义。

本文将从晶体管的结构特点入手，详细介绍晶体管的组成、工作原理和应用。

一、晶体管的组成晶体管的结构由三个区域组成：发射区、基区和集电区。

它们分别对应着晶体管的三个引脚：发射极、基极和集电极。

1.发射区发射区是晶体管的主要控制区域，它通常是由n型半导体材料构成。

发射区与基区之间有一条很薄的p型层，称为发射结。

发射结的作用是将发射区与基区隔离开来，从而形成一个电容，使得发射区的电荷能够被控制。

2.基区基区是晶体管的控制区域，它通常是由p型半导体材料构成。

基区与发射区之间的发射结是晶体管的主要控制元件，通过控制发射结的电压，可以控制发射区的电荷。

3.集电区集电区是晶体管的输出区域，它通常是由n型半导体材料构成。

在集电区与基区之间也有一条很薄的p型层，称为集电结。

集电结的作用是将集电区与基区隔离开来，从而形成一个电容，使得集电区的电荷能够被输出。

二、晶体管的工作原理晶体管的工作原理可以用一个简单的电路模型来解释。

假设我们有一个电压源Vcc和一个负载电阻RL，我们想要将一个信号源的信号放大并输出到负载电阻上。

这时，我们可以将晶体管作为放大器使用。

当信号源的信号进入基极时，由于基区是p型半导体，它会吸收一些电子，从而形成一些空穴。

这些空穴会向发射区移动，并与发射区中的电子复合，从而释放出一些能量。

这些能量会使得发射区中的电子获得足够的能量，从而跨越发射结并进入基区。

当发射区中的电子进入基区时，它们会遇到一个电场，这个电场是由基区与发射区之间的发射结所形成的。

这个电场会使得电子向集电区移动，并在集电区中产生一些电流。

这个电流就是晶体管放大器的输出信号。

三、晶体管的应用晶体管具有许多应用，其中最为广泛的应用是放大器和开关。

晶体管放大器可以将信号放大到较高的电平，从而使得信号能够被传输到较远的地方。

晶体管开关可以将电路的开关动作转化为晶体管的开关动作，从而实现电路的控制。

晶体管分类

一）晶体管的结构特性1．晶体管的结构晶体管内部由两PN结构成，其三个电极分别为集电极（用字母C或c表示），基极（用字母B或b表示）和发射极（用字母E或e表示）。

如图5-4所示，晶体管的两个PN结分别称为集电结（C、B极之间）和发射结（B、E极之间），发射结与集电结之间为基区。

根据结构不同，晶体管可分为PNP型和NPN型两类。

在电路图形符号上可以看出两种类型晶体管的发射极箭头（代表集电极电流的方向）不同。

PNP型晶体管的发射极箭头朝内，NPN型晶体管的发射极箭头朝外。

2．三极管各个电极的作用及电流分配晶体管三个电极的电极的作用如下：发射极（E极）用来发射电子；基极（B极）用来控制E极发射电子的数量；集电极（C极）用业收集电子。

晶体管的发射极电流IE与基极电流IB、集电极电流IC之间的关系如下：IE=IB+IC3．晶体管的工作条件晶体管属于电流控制型半导体器件，其放大特性主要是指电流放大能力。

所谓放大，是指当晶体管的基极电流发生变化时，其集电极电流将发生更大的变化或在晶体管具备了工作条件后，若从基极加入一个较小的信号，则其集电极将会输出一个较大的信号。

晶体管的基本工作条件是发射结（B、E极之间）要加上较低的正向电压（即正向偏置电压），集电结（B、C极之间）要加上较高的反向电压（即反向偏置电压）。

晶体管各极所加电压的极性见图5-5。

晶体管发射结的正向偏置电压约等于PN结电压，即硅管为0.6~0.7V，锗管为0.2~0.3V。

集电结的反向偏置电压视具体型号而定。

4．晶体管的工作状态晶体管有截止、导通和饱和三种状态。

在晶体管不具备工作条件时，它处截止状态，内阻很大，各极电流几乎为0。

当晶体管的发射结加下合适的正向偏置电压、集电结加上反向偏置电压时，晶体管导通，其内阻变小，各电极均有工作电流产生（IE=IB+IC）。

适当增大其发射结的正向偏置电压、使基极电流IB增大时，集电极电流IC和发射极电流IE也会随之增大。

晶体管的结构和工作原理

晶体管的结构和工作原理晶体管是一种半导体器件，它是现代电子技术中最重要的组成部分之一。

它可以放大和控制电流，是计算机、电视、手机等电子设备的基础。

了解晶体管的结构和工作原理对于理解现代电子技术至关重要。

晶体管的结构主要由三个区域构成：发射区（Emitter）、基区（Base）和集电区（Collector）。

这三个区域通过不同的掺杂方式形成PN结（正负电荷结），从而形成晶体管的特殊性能。

晶体管的工作原理可以简单地描述为：当发射区的P型半导体与基区的N型半导体通过PN结相连时，PN结处形成了耗尽层。

此时，发射区的P型区域中存在着自由电子，而基区的N型区域中存在着正电子。

发射区的自由电子因为浓度较高，会向基区的耗尽层扩散。

而在基区的耗尽层中，因为电子的浓度较低，电子会进一步向集电区的N型区域扩散。

这个过程中，电子会被发射区的电压所吸引，进而形成电流。

晶体管的工作可以分为两个阶段：截止区和放大区。

在截止区，当发射区的电压很低时，PN结处的耗尽层会阻断电流的流动，晶体管处于关闭状态。

而在放大区，当发射区的电压逐渐增加时，耗尽层逐渐变窄，电流开始流动。

此时，发射区的电流会通过基区的控制，进一步控制集电区的电流。

晶体管在放大区的工作原理就是通过控制发射区的电流，进而控制集电区的电流，实现对电流的放大和控制。

晶体管的工作原理可以通过一个简单的模型进行理解。

假设晶体管是一个自控的电阀，发射区相当于阀门的控制杆，基区相当于阀门的控制电路，集电区相当于阀门的出水口。

当控制杆的位置改变时，会进一步控制阀门的开关和水流的大小。

同样地，当基区的电流改变时，会进一步影响集电区的电流。

这种通过控制杆来控制阀门开关的原理，与晶体管通过控制发射区电流来控制集电区电流的原理是相似的。

通过对晶体管的结构和工作原理的理解，我们可以看到晶体管在现代电子技术中的重要作用。

它不仅可以放大电流，还可以控制电流的大小。

这使得晶体管成为现代电子设备中的关键元件。

晶体管结构简单理解

晶体管结构简单理解一、晶体管的基本结构晶体管是一种具有三个引脚（或称电极）的半导体器件，它的基本结构可以分为三个区域：发射区、基区和集电区。

这三个区域都是由半导体材料制成的，它们之间由两个PN结（发射结和集电结）相互连接。

二、晶体管的组成元件晶体管主要由半导体材料制成，其中发射区通常是掺杂了施主元素的区域，基区和集电区则是未掺杂或掺杂了受主元素的区域。

晶体管的三个电极分别是发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。

三、晶体管的材料晶体管的材料通常为硅（Si）或锗（Ge），它们都是半导体材料。

在制造过程中，为了提高晶体管的性能和稳定性，还会使用一些其他材料，如砷（As）、磷（P）等掺杂元素。

四、晶体管的制造工艺晶体管的制造工艺主要包括：半导体材料的制备、氧化层生长、光刻、掺杂、蒸发、溅射、化学气相沉积等步骤。

这些工艺步骤的组合和优化，可以制作出不同类型的晶体管。

五、晶体管的特性参数晶体管的特性参数包括电流放大倍数（hFE）、反向击穿电压（BVCEO）、最大集电极电流（ICM）、最大耗散功率（PCM）等。

这些参数可以用来描述晶体管的性能和限制，也是选择和使用晶体管的重要依据。

六、晶体管的电路模型在电路中，晶体管可以等效为一个双口网络，其输入和输出信号都可以通过相应的数学公式进行描述。

这个双口网络可以用电流源、电阻、电容等元件来模拟，适用于分析和设计各种电路。

七、晶体管的种类根据结构和功能的不同，晶体管可以分为双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor，BJT）、场效应晶体管（Field-Effect Transistor，FET）和绝缘栅双极型晶体管（Insulated-Gate Bipolar Transistor，IGBT）等几种类型。

每种类型的晶体管都有其独特的结构和特性，适用于不同的电路和应用场景。

晶体三极管_结构及放大原理

晶体三极管又称晶体管、双极型晶体管；在晶体管中有两类不同的载流子参与导电。

一、晶体管的结构和类型
1.晶体管的结构
在同一个硅片上制造出三个掺杂区域，并形成两个PN结，就形成三极管。

2.晶体管的类型
基极为P的称为NPN型，基极为N的称为PNP型。

二、晶体管的电流放大作用
晶体管的放大状态的外部条件：发射结正偏且集电结反偏。

发射结正偏：发射区的载流子可以扩散到基区
集电结反偏：基区的非平衡少子(从发射区扩散到基区的载流子)可以漂移到集电区。

如果发射结正偏，集电结也正偏，出现的情况将是发射区的载流子扩散到基区，同时集电区的载流子也漂移到基区。

1.晶体管内部载流子运动
①发射结正偏：发射区载流子向基区扩散，基区空穴向发射区漂移
②集电极反偏，非平衡少子运动：从发射区过来的载流子到达基区后，称为非平衡少子(基区是P带正电，载流子是电子，所以是非平衡少子；基区空穴虽然是多子，但是数量比较少)，一方面与基区的空穴复合(少量)；另一方面，由于集电极反偏，会产生非平衡少子的漂移运动，非平衡少子从基区漂移到集电极，从而产生漂移电流。

由于集电极面积非常大，所以可以产生比较大的漂移电流(到达基区的载流子，由于集电极反偏，所以对基区的非平衡少子有吸引，集电极带正电，非平衡少子带负电）
③集电极反偏，少子漂移电流：由于集电结反偏，处于基区的少子(电子)会漂移运到到集电区；集电区的少子(空穴)会漂移运动到基区
2.晶体管中的电流分关系
三、共射电路放大系数
1.直流放大系数：放大系数：I c=(1+β)I B
2.交流放大系数：直流电流放大系数可以代替交流电流放大系数
四、结语
希望本文对大家能够有所帮助。

芯片里单个晶体管的结构

芯片里单个晶体管的结构一、漏极漏极是晶体管的一个重要部分，它通常由n型半导体材料构成。

漏极的主要作用是接收电子流，将电子从晶体管中排出。

当电子进入漏极时，漏极会将电子吸收并传输到电路的下一个部分。

漏极的电子流是晶体管中的一个重要信号，它在电路中起到传输和控制信号的作用。

二、源极源极是晶体管的另一个重要部分，它通常由p型半导体材料构成。

源极的主要作用是提供电子流，将电子输入到晶体管中。

当电子从源极流入晶体管时，源极会将电子输送到晶体管的其他部分。

源极的电子流是晶体管中的另一个重要信号，它在电路中起到输入信号的作用。

三、栅极栅极是晶体管的第三个重要部分，它通常由金属或其他导电材料构成。

栅极的主要作用是控制电子流，调节晶体管的导电性。

当栅极施加电压时，它可以改变晶体管中的电场分布，从而控制电子的流动。

栅极的电压变化可以使晶体管处于导通或截止状态，实现对电路的控制和调节。

晶体管的结构使其具有非常重要的功能和应用。

通过控制栅极的电压，晶体管可以实现放大信号、开关电路、调节电流等多种功能。

晶体管的小尺寸、高可靠性和低功耗使其成为现代电子设备中不可或缺的组件。

除了上述三个部分，晶体管还包括其他辅助结构，如基座、封装材料等。

基座是晶体管的支架，用于固定和连接各个部分。

封装材料则用于保护晶体管的内部结构，防止外界环境对晶体管的影响。

总结起来，晶体管的结构包括漏极、源极和栅极，它们分别起到接收电子流、提供电子流和控制电子流的作用。

晶体管的结构和功能使其成为现代电子设备中不可或缺的关键组件，为各种电路和系统的正常运行提供了基础支持。

通过对晶体管的深入了解和应用，人们能够更好地利用电子技术，推动科技的发展和进步。

晶体管的结构
晶体管是一种半导体器件，具有放大、开关、稳压等作用，在现代电子技术中有着重要的应用。

晶体管的结构主要由三个区域组成：发射区、基底区和集电区。

发射区负责产生电子，基底区控制电子流动，集电区负责收集电子。

在发射区和基底区之间加上一个极薄的势垒，当外接电压作用于势垒时，使得基底区的电场变化，导致发射电流的变化。

晶体管的工作过程是基于材料的半导体性质的。

晶体管的材料通常是硅、锗、砷化镓等半导体材料。

这些材料具有半导体特性，即在纯净状态下导电性极差，但在添加少量杂质后，其导电性可以发生较大的变化。

晶体管的工作原理是基于半导体材料中的自由电子或空穴运动。

当电信号作用于晶体管时，加在基极和发射极之间的电压会使得发射区中的电子或空穴被激发，从而开始流动。

这样就可以控制从基极到集电极之间的电流，实现电流放大或开关等功能。

晶体管的应用非常广泛，可以用于电子放大器、开关、稳压器和振荡器等电路。

另外，晶体管还可以用于制造微处理器、集成电路等高科技产品。

与其它半导体器件相比，晶体管具有体积小、功耗低、响应速度快等优点，是现代电子技术不可或缺的重要器件之一。

晶体管

9.1.3 特性曲线
一、输入特性 iB
C
iC
B + RC + 输出 RB E uCE 输入回路 + uBE + − EC EB回路 − IE −
−
iB = f (uBE) u
CE=常数
uCE = 0 与二极管特性相似
iB
RB + + uBE
−
RB +
−
iB
EB
−
EB
uCE = 0 uCE ≥ 1 V
base
发射极 E
emitter
C
B
NPN 型
E
二、类型
按材料分：按材料分：硅管、硅管、锗管按结构分：按结构分： NPN、 PNP 、按使用频率分：按使用频率分：低频管、低频管、高频管按功率分：按功率分：小功率管 < 500 mW 中功率管 0.5 ∼1 W 大功率管 > 1 W
9.1 晶体管
9.1.1 晶体管的基本结构 9.1.2 电流放大原理 9.1.3 特性曲线 9.1.4 主要参数
9.1.1 晶体管的基本结构
晶体管（三极管）是最重要的一种半导体器件。晶体管（三极管）是最重要的一种半导体器件。
部分三极管的外型
一、结构
B E
二氧化硅保护膜
E
铟球 P
N型硅型硅 P型硅型硅 N型硅型硅
EB
EC IE
三. 三极管内部载流子的传输过程
I CBO
三极管内载流子运动
IC
I CN
IB
I BN
1) 发射区向基区注入多子电子， ) 发射区向基区注入多子电子电子，形成发射极电流 IE。 ) 基区空穴运动因浓度低而忽略) (2)电子到达基区后基区空穴运动因浓度低而忽略) 多数向 BC 结方向扩散形成 ICN。少数与空穴复合，少数与空穴复合，形成 IBN 。基极电源提供( 基区空基极电源提供(IB) 穴来源集电区少子漂移(ICBO) 集电区少子漂移( 即： IBN ≈ IB + ICBO IB = IBN – ICBO

第二章-晶体管

（1）共基直流放大系数 IC
IE
（2）共基交流放大系数
IC
I E
由于ICBO、ICEO 很小，因此在以后的计算中，不必区分。
二、极间反向电流
1 ICBO
发射极开路时，集电极—基极间的反向电流，称为集电极反向饱和电流。
2 ICEO
基极开路时，集电极—发射极间的反向电流，称为集电极穿透电流。
T
( 0.5 ~ 1) / C
2.3.2 晶体管的主要参数一、电流放大系数
1.共射电流放大系数
（1）共射直流放大系数反映静态时集电极电流与基极电流之比。
（2）共射交流放大系数反映动态时的电流放大特性。
由于ICBO、ICEO 很小，因此在以后的计算中，不必区分。
2. 共基电流放大系数
a. 受控特性：iC 受iB的控制
uCE＝uBE 4
放
IB＝40μ A
iC iB
饱和3
30μ A
区
大 20μ A
iC iB
2
区
10μ A
1
b. 恒流特性:当 iB 恒定时，
0
uCE 变化对 iC 的影响很小
0μ A iB＝－ICBO
5
10
15
uCE/V
截止区
即iC主要由iB决定，与输出环路的外电路无关。
iC主要由uCE决定 uCE ↑→ iC ↑
iC /mA
=80μA =60μA =40μA
=20μA
25℃
uCE /V
（3）当uCE增加到使集电结反偏电压较大时，运动到集电结的电子基本上都可以被集电区收集，
此后uCE再增加，电流也没有明显得增加，特性曲线几乎平行于与uCE轴

晶体管的结构和原理

晶体管的结构和原理
晶体管是一种电子器件，被广泛应用于现代电子技术中。

晶体管由三个区域构成，分别是P型半导体、N型半导体和一块绝缘层。

晶体管主要包括结型晶体管和场效应晶体管两种类型。

结型晶体管有两个PN结组成，其中一个PN结为基极区，另一个PN结为集电区。

这两个PN结之间的N型半导体区域为发射区。

当PN结接收到一些信号时，会在N型半导体区域内产生电子-空穴复合，使电子进入P型区域，发射区产生电流，最终进入集电区，因此实现了从基极到集电区的电流放大。

场效应晶体管包括源极、栅极和漏极。

源极和漏极之间有一段N型半导体通道，塞隆区通常用来控制源极和漏极之间的电流。

当栅极施加电压时，可以通过电子引入通道的电场来控制通道的导电性能。

这些技术可以实现信号放大以及在许多电子设备中完成控制和开关操作。

晶体管具有很多优点，例如占用空间小、高速度、低功耗、工作稳定、价格低廉等。

晶体管的应用范围非常广泛，包括计算机、计算器、电视、手机、电脑等电子设备，以及通信、医疗、航空航天、军事和科学研究等领域。

晶体管(三极管)内部结构、管脚识别及电流放大原理图文说明

晶体管(三极管)内部结构、管脚识别及电流放大原理图文说明晶体管实物如图2.2 所示。

图2.2晶体管实物1.晶体管的结构与电路符号半导体晶体管由于在工作时半导体中的电子和空穴两种载流子都起作用，所以属于双极型器件，也称双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor，BJT)。

晶体管的种类很多，按照半导体材料的不同，可分为硅管、锗管；按功率分为小功率管、中功率管和大功率管；按照频率分为高频管和低频管；按照制造工艺分为合金管和平面管等。

通常按照结构的不同分为两种类型：NPN型管和PNP 型管。

图2.3给出了NPN和PNP 管的结构示意图及其图形和文字符号，符号中的箭头方向是晶体管的实际电流方向。

文字符号有时也采用大写。

图2.3晶体管的结构示意与图形和文字符号2.晶体管的判别要准确地了解一只晶体管的类型、性能与参数，可用专门的测量仪器进行测试，但一般粗略判别晶体管的类型和引脚，可直接通过晶体管的型号简单判断，也可利用万用表测量的方法判断。

下面具体介绍其型号的意义及利用万用表简单测量的方法。

⑴晶体管型号的意义晶体管的型号一般由五大部分组成，如3AX31A、3DG12B、3CG14G等。

下面以3DG110B 为例来说明各部分的命名含义。

3D G110B电极数材料与类型功能序号规格号①第一部分由数字组成，表示电极数。

“3”代表晶体管。

②第二部分由字母组成，表示晶体管的材料与类型。

A表示PNP型锗管，B表示NPN 型锗管，C表示PNP型硅管，D表示NPN型硅管。

③第三部分由字母组成，表示晶体管的类型，即表明管子的功能。

④第四部分由数字组成，表示晶体管的序号。

⑤第五部分由字母组成，表示晶体管的规格号。

⑵判别晶体管的引脚、管型及好坏晶体管的引脚必须正确辨认，否则，不但接入电路不能正常工作，还可能烧坏晶体管。

当晶体管上标记不清楚时，可以用万用表来初步确定晶体管的类型(NPN型还是PNP 型)，并辨别出e、b、c三个电极。

晶体管结构与工作原理

晶体管结构与工作原理
嘿呀！今天咱们来聊聊晶体管结构与工作原理！
哇！先来说说晶体管的结构吧！晶体管呢，它主要由三个部分组成，分别是发射极、基极和集电极呀。

这三个部分就像是一个小团队，各自有着重要的职责呢！
发射极，哎呀呀，它可是负责提供大量的载流子哟！就好像是一个慷慨的“捐赠者”，不断地把载流子输送出去。

基极呢，哇哦，它就像是一个调控的“阀门”，通过控制流入基极的电流，来决定整个晶体管的工作状态呢！
集电极呢，嘿，它就是接收从发射极发射出来，并经过基极控制的载流子的“大仓库”呀！
接下来，咱们讲讲晶体管的工作原理！哎呀呀，这可有趣啦！
当在发射极和基极之间加上正向电压时，哇，大量的载流子就会从发射极涌向基极。

这时候，如果基极的电流控制得当，那么这些载流子就会顺利地通过基极，到达集电极呢！
要是基极的电流控制不好，哎呀呀，那可就麻烦啦！整个晶体管的工作就会受到影响哟！
你说神奇不神奇？晶体管就是靠着这样巧妙的结构和工作原理，在电子电路中发挥着巨大的作用呀！
在放大电路中，哇，晶体管能够把微弱的信号放大成强大的信号，让我们能够清晰地接收到各种信息呢！
在开关电路中，嘿，晶体管又能快速地在导通和截止状态之间切
换，实现各种复杂的逻辑功能呀！
哎呀呀，晶体管的结构与工作原理真的是太重要啦！它为我们的现代电子技术打下了坚实的基础，让我们的生活变得更加丰富多彩，不是吗？。

双极型晶体管课件

晶体管用于放大时，集电结反偏，
集电结在基区一侧边界处电子浓
度基本为
0
，基区中非平衡少子呈线性分布，
界基区时电，子立扩即散被到反边偏集的强电场扫
至集电区，成为集电极电流。
基区非平衡少子分布
9
根据上述分析，在发射结正偏、集电结反偏时，晶体管内部的电流传输如图所示：
10
3 双极晶体管直流电流增益
（1）发射效率与基区输运系数：发射区的掺杂浓度远大于基区的掺杂浓度基区宽度尽量小，基区中非平衡少子的寿命尽量大。注入效率基区输运系数β*
35
2 JFET中沟道电流的特点
–就在有漏电（流D）IS极流和过源沟（道S.）极之间加一个电压VDS, –如果在栅（G）和源（S）极之间加一个反向pn
结距电离压逐V步GS变，小将,使由沟于道栅区区中为的P+空,杂间质电浓荷度区比之沟间道的区高得多，故PN结空间电荷区向沟道区扩展,使沟道区变窄.从而实现电压控制源漏电流的目的。
24
(2) 截止频率f α 和f β ：使电流增益下降为低频
值的
(1/2)时的频率。
(3) 特征频率：共射极电流增益β下降为1 时的频率，记为fT.
(4) 最高振荡频率fM：功率增益为1时对应的频率
25
3. 频率特性和结构参数的关系
提高fT的途径减小基区宽度，以减小基区的渡越时间τb 减小发射结面积Ae和集电结面积Ac，可以减小发射结和集电结势垒电容，从而减小时间常数τe和τc 减小集电区串联电阻Rc，也可以减小τc 兼顾功率和频率特性的外延晶体管结构。
（1）电流增益β0与电流的关系（图）
18
（2）大注入效应：
注入到基区的非平衡少数载流子浓度超过平衡多数载流子的浓度。 1 形成基区自建场，起着加速少子的作用，导致电流放大系数增大。 2 基区电导调制，由于少子增加，导致多子增加，以保持电中性，使电导增加，导致发射效率γ减小，从而使电流增益β0 减小。

第4讲晶体三极管及场效应管

2. 绝缘栅型场效应管
增强型管
大到一定值才开启
高掺杂耗尽层空穴
衬底 SiO2绝缘层
反型层
uGS增大，反型层（导电沟道）将变厚变长。当反型层将两个N区相接时，形成导电沟道。
动画演示
增强型MOS管uDS对iD的影响
刚出现夹断
iD随uDS的增大而增大，可
uGD＝UGS（th）, 预夹断
变电阻区
夹断电压
在恒流区iD时 ID， O(UuGGSS(th)1)2 式中 IDO为uGS2UGS(t时 h) 的 iD
3. 场效应管的分类工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性
结型PN沟沟道道((uuGGS＞ S＜00，，uuDDS＜ S＞00)) 场效应管绝缘栅型耗增尽强型型 PPN N沟沟沟沟道道道道((((uuuuG GG GSS＜极 SS＞极00，性，性uu任 D任 DS＜ S＞意意 00)u)u，， DDS＜ S＞00))
区
区
低频跨导：
夹断区（截止区）
iD几乎仅决定于uGS
击穿区
夹断电压
gm
iD uGS
UDS常量
不同型号的管子UGS（off）、IDSS 将不同。
动画演示Байду номын сангаас
（1）可变电阻区
i
是uDS较小，管子尚未预夹断时
的工作区域。虚线为不同uGS是预夹
断点的轨迹，故虚线上各点
uGD=UGS(off)，则虚线上各点对应的 uDS=uGS-UGS(off)。
uDS的增大几乎全部用来克服夹断区的电阻
iD几乎仅仅受控于uGS，恒流区
用场效应管组成放大电路时应使之工作在恒流区。N 沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么？

晶体管外形封装(to)外部结构

晶体管的外形封装（TO，Transistor Outline）是指晶体管外壳的标准化尺寸和形状。

封装的主要功能是保护半导体芯片免受物理损害和环境因素（如湿气、灰尘）的影响，同时提供电气连接和散热通道。

晶体管的TO封装外部结构通常包括以下几个部分：
1. 引脚（Leads/Pins）：引脚是晶体管与电路板连接的金属部分，可以是直插式（Through-Hole Technology, THT）或表面贴装式（Surface-Mount Device, SMD）。

引脚数量根据晶体管的复杂程度而定，常见的有2引脚、3引脚、4引脚等。

2. 封装壳体：壳体通常由塑料、陶瓷或金属材料制成，用于固定和保护内部的半导体芯片。

封装壳体的形状和尺寸根据TO标准的不同而有所变化。

3. 顶部和底部：封装的顶部通常是平坦的，有的可能带有散热片或其他特征。

底部则是引脚延伸出来的地方，用于将晶体管安装到电路板上。

4. 标记：封装上会有印刷或激光刻印的标记，显示制造商信息、型号、生产批号等。

5. 散热片：对于功率较大的晶体管，封装顶部可能会加装散热片以帮助散热。

TO封装标准由JEDEC（Joint Electron Device Engineering Council）等组织制定，常见的TO封装系列包括TO-92、TO-220、TO-247等。

每种系列都有其特定的尺寸、引脚配置和封装材料，适用于不同的应用场景和性能要求。

例如，TO-220通常用于通过孔安装的中大功率晶体管，而TO-92则多用于小功率信号晶体管。

晶体三极管

只要在制造上将基区做得很薄，掺杂浓度又低，那么从发射区扩散过来的电子将绝大部分越过基区流向集电极，形成 Ic，只有很小一部分流向基极形成 IB，管子在做成以后，Ic 和 IB 的比例基本保持一定。因此我们可以通过改变 IB 的大小控制 Ic，这就是所谓的三极管的电流放大作用。
31
四、三极管的电压放大作用
将 IE= IC + IB 代入得：
IC

中 I C I E I CBO
IB 1 1 I CBO

1
28
此时定义：

称为共射电流放大系数
1
上式变为：

同时：
I C I B (1 ) I CBO
I E I C I B (1 ) I B (1 ) I CBO
19
结论：
→→发射区的电子源源不断越过PN结到达基区形成 IEN
→→基区的空穴电子源源不断越过PN结到达发射区形成 IEP 则：发射极电流 IE = IEN + IEP
≈IEN ( IEP<< IEN )
20
② 电子在基区扩散和复合的情况：（形成 IBN = IEN – ICN ，IB=IBN + IEP - ICBO ）
：
这两个公式中令
ICEO称为穿透电流，又叫ICEO(pt)，即基极开路（IB=0）时
由集电极直通到发射极的电流。
29
一般地：故：忽略 ICEO 的影响使得：
注意：这两个式子是以后我们在分析运算中常用的近
似关系。
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三、三极管的电流放大作用
从三极管中载流子的运动情况可知，我们

晶体管结构及工作原理

晶体三极管知识晶体三极管作为重要的半导体器件，其根本构造和工作原理需要掌握。

下面具体介绍。

三极管的根本构造是两个反向连结的pn接面，如图1所示，可有pnp和npn 两种组合。

三个接出来的端点依序称为射极［emitter, 基极〔base, B〕和集极〔collector, C〕，名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。

图中也显示出npn与pnp三极管的电路符号，射极特殊被标出，箭号所指的极其n型半导体，和二极体的符号一致。

在没接外加偏压时，两个pn接面都会形成耗尽区，将中性的p型区和n型区隔开。

3) (b)图1 pnp(a)与npn(b)三极管的构造示意图与电路符号。

三极管的电特性和两个pn接面的偏压有关，工作区间也依偏压方式来分类，这里我们先讨论最常用的所谓”正向活性区”(forward active)，在此区EB极间的pn接面维持在正向偏压，而BC极间的pn接面那末在反向偏压，通常用作放大器的三极管都以此方式偏压。

图2(a)为一pnp三极管在此偏压区的示意图。

EB接面的空乏区由于在正向偏压会变窄，载体看到的位障变小，射极的电洞会注入到基极，基极的电子也会注入到射极；而BC接面的耗尽区那末会变宽，载体看到的位障变大，故本身是不导通的。

图2(b)画的是没外加偏压，和偏压在正向活性区两种情形下，电洞和电子的电位能的分布图。

三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差异呢？此间最大的不同局部就在于三极管的两个接面相当接近。

以上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例，射极的电洞注入基极的n型中性区，即将被多数载体电子包围遮蔽，然后朝集电极方向扩散，同时也被电子复合。

当没有被复合的电洞到达BC接面的耗尽区时，会被此区的电场加速扫入集电极，电洞在集电极中为多数载体，很快藉由漂移电流到达连结外部的欧姆接点，形成集电极电流IC。

IC的大小和BC间反向偏压的大小关系不大。

基极外部仅需提供与注入电洞复合局部的电子流IBrec，与由基极注入射极的电子流InB? E〔这局部是三极管作用不需要的局部〕。

晶体管的结构及性能

（一）晶体管的结构特性1．晶体管的结构晶体管内部由两PN结构成，其三个电极分别为集电极（用字母C或c表示），基极（用字母B或b表示）和发射极（用字母E或e表示）。

晶体管的两个PN结分别称为集电结（C、B极之间）和发射结（B、E极之间），发射结与集电结之间为基区。