3.1 双极晶体管的基础 1、双极型晶体管的结构 由两个相距很近的pn结组成: 另一侧称为集电区和集电极, 一侧称为发射区,电极称为发射极, 用C或c表示(Collector)。 一侧称为发射区,电极称为发射极, 用E或e表示(Emitter); 双极型晶体管的结构示意图如图所示。 它有两种类型:npn型和pnp型 c-b间的pn结称为集电结(Jc) e-b间的pn结称为发射结(Je) 中间部分称为基区,连上电极称为基极, 用B或b表示(Base); 两种极性的双极型晶体管 2019/2/22
双极型晶体管的符号在图的下方给出,发射极的箭头代表发射极电流的实际方向。 从外表上看两个N区,(或两个P区)是对称的,实际上发射区的掺杂浓度大,集电区掺杂浓度低,且集电结面积大。基区要制造得很薄,其厚度一般在几个微米至几十个微米。
2、偏压与工作状态 定义电压参考方向: PNP 管: NPN管: 根据两个结上电压的正负,晶体管可有 4 种工作状态: E 结 + - C 结 - + 工 作 状 态 放大状态,用于模拟电路 饱和状态,用于数字电路 截止状态,用于数字电路 倒向放大状态
3、少子分布与能带图 p n p 放大状态: p n p 饱和状态: 截止状态: p n p p 倒向放大状态: p n nPC0 nPE0 pPB0 p n p 饱和状态: nPC0 nPE0 pPB0 截止状态: p n p nPC0 nPE0 pPB0 p 倒向放大状态: p n nPC0 nPE0 pPB0
4、NPN 晶体管在 4 种工作状态下的能带图: NPN 晶体管在平衡状态下的能带图: N P N EC EF EV
NPN 晶体管在 4 种工作状态下的能带图: 放大状态: 饱和状态: 截止状态: 倒向放大状态: