电工基础

电工基础知识_电工技术-电工最常见电路

双极性晶体管的结构和工作原理

时间:2024-04-08 11:58来源:[db:来源] 作者:admin 点击:
[db:摘要]
双极性晶体管(英语:bipolar transistor),全称双极性结型晶体管(bipolar junction transistor, BJT),俗称三极管,是一种具有三个终端的电子器件,由三部分掺杂程度不同的半导体制成,晶体管中的电荷流动主要是由于载流子在PN结处的扩散作用和漂移运动。
双极性晶体管,它有两个PN结构成,引出三个电极,所以有NPN和PNP两种管子。
三个电极分别从导电区引出,称为发射极、基极和集电极,所对应的区分别称为发射区、基区和集电区。

pYYBAGP4g1yAbYnOAAO8OYiaFXI277.png
其中,发射区的掺杂浓度很高,用于发射载流子,集电区掺杂较低,但体积比较大,用于收集载流子,基区最薄,且掺杂浓度最低,用于控制载流子。
双极型晶体管的结构
由两个背靠背的PN节构成,两种载流子参与导电----双极型结型晶体管。
两种类型:

poYBAGP4gVuAW0PXAACJu4F7H8E935.png
结构特点: 发射区(e区)掺杂浓度最高;集电区掺杂浓度低于发射区, 且面积大; 基区很薄, 一般在几微米到几十微米,且掺杂浓度最低。

poYBAGP4gXOAXVvIAAB73qirs9I946.png
双极性晶体管的工作原理
NPN型双极性晶体管可以视为共用阳极的两个二极管接合在一起。在双极性晶体管的正常工作状态下,基极-发射极结(称这个PN结为“发射结”)处于正向偏置状态,而基极-集电极(称这个PN结为“集电结”)则处于反向偏置状态。在没有外加电压时,发射结N区的电子(这一区域的多数载流子)浓度大于P区的电子浓度,部分电子将扩散到P区。同理,P区的部分空穴也将扩散到N区。这样,发射结上将形成一个空间电荷区(也成为耗尽层),产生一个内在的电场,其方向由N区指向P区,这个电场将阻碍上述扩散过程的进一步发生,从而达成动态平衡。这时,如果把一个正向电压施加在发射结上,上述载流子扩散运动和耗尽层中内在电场之间的动态平衡将被打破,这样会使热激发电子注入基极区域。在NPN型晶体管里,基区为P型掺杂,这里空穴为多数掺杂物质,因此在这区域电子被称为“少数载流子”。

poYBAGP4gtqAHp1zAAKyzjviyYQ402.png
从发射极被注入到基极区域的电子,一方面与这里的多数载流子空穴发生复合,另一方面,由于基极区域掺杂程度低、物理尺寸薄,并且集电结处于反向偏置状态,大部分电子将通过漂移运动抵达集电极区域,形成集电极 (责任编辑:admin)

织梦二维码生成器
------分隔线----------------------------
栏目列表
推荐内容