1-3 半导体三极管

第1章半导体器件1.3半导体三极管---晶体管一、晶体三极管的概念晶体管三极管双极性晶体管（BJT）：电子与空穴参与导电，简称晶体管，是电流型控制器件。单极性晶体管（FET）：只有多子一种载流子参与导电，简称场效应管，是电压控制型器件。采用光刻、扩散等工艺在半导体材料上生成两个背靠背的PN结，并分别引出电极。1.3半导体三极管---晶体管一、晶体三极管的概念1、晶体管的结构NNP集电极

C发射极

E基极

B集电区：掺杂浓度较低基区：薄且掺杂浓度最低发射区：掺杂浓度最高集电结：面积大发射结：面积小※由于结构特点，使得晶体管的三个电极不能互换！！！！！！E

C

B

☆发射极箭头表示发射结正偏时电流方向NPNPPN集电极

C发射极

E基极

BE

C

B

PNP实际NPN管型结构示意图1.3半导体三极管---晶体管一、晶体三极管的概念2、晶体管的分类普通塑封小功率三极管，是使用最多最常见的三极管。金属封装大功率三极管。只有基极和发射极两个引脚，集电极就是金属管的外壳。通常用来进行信号的功率放大。金属封装高频三极管。工作频率很高，其外壳能起到屏蔽作用。塑封封装大功率三极管，因为功率较大，三极管容易发热，所以要加散热片。贴片式三极管，与其他贴片式元件一样，引脚很短，主要安装在电路板铜箔电路一面。1.3半导体三极管---晶体管二、晶体三极管的电流放大作用1、晶体管的放大条件（1）内部条件：由晶体管的内部结构决定。

发射区掺杂浓度高；基区薄且掺杂浓度低；集电结面积大

（2）外部条件：两个结要加适当的直流电压（偏置电压）。

发射结正偏；集电结反偏1.3半导体三极管---晶体管二、晶体三极管的电流放大作用2、三极管的电流分配关系①发射区向基区发射电子：

IE

=IEN+IBP≈IEN

NPNIEIEN1.3半导体三极管---晶体管二、晶体三极管的电流放大作用2、三极管的电流分配关系①发射区向基区发射电子：

IE=IEN+IBP≈IEN

②电子在基区的扩散与复合：

IB=IBN+IBP–ICBO≈IBN–ICBONPIEIBIBNNICN1.3半导体三极管---晶体管二、晶体三极管的电流放大作用2、三极管的电流分配关系①发射区向基区发射电子：

IE=IEN+IBP≈IEN

②电子在基区的扩散与复合：

IB=IBN+IBP–ICBO≈IBN–ICBO③集电极电流的产生：

IC

=ICN+ICBONPIEIBIBNNICNICIE=IB+IC≈IC（IE>IC>>IB）为什么能实现“小控大”:IB​

对应的是在基区复合掉的少量电子；IC​

对应的是成功扩散并被收集的大量电子。1.3半导体三极管---晶体管二、晶体三极管的电流放大作用3、晶体管的电流放大系数NPNIEICIB若基极电流IB有一个微小的变化，将会导致集电极电流IC发生更大的变化，这就是三极管的电流放大作用。称为共发射极直流电流放大系数。上述关系可知IE或IB可控制IC，这体现了三极管的电流控制作用。1.3半导体三极管---晶体管三、晶体三极管的特性曲线1、晶体管的输入特性曲线

输入特性曲线是描述三极管在管压降UCE保持不变的前提下基极电流iB和发射结压降uBE之间的关系：

iB=

f(uBE)|UCE=const☆当UCE=0V时，相当于集电极和发射极短路，即集电结和发射结并联，输入特性曲线和PN结的正向特性曲线相类似。

☆当UCE=1V，集电结已处在反向偏置，管子工作在放大区，集电极收集基区扩散过来的电子，使在相同uBE值的情况下，流向基极的电流iB减小，输入特性随着UCE的增大而右移。

☆当UCE>1V以后，输入特性几乎与UCE=1V时的特性曲线重合。1.3半导体三极管---晶体管三、晶体三极管的特性曲线2、晶体管的输出特性曲线1）截止状态：三极管的发射结反偏，集电结反偏时，三极管就会进入截止状态。基极集电极发射极没打开的水龙头E

C

B

NPNVC>VE>VB1.3半导体三极管---晶体管三、晶体三极管的特性曲线2、晶体管的输出特性曲线2）放大状态：三极管的发射结正偏，集电结反偏时，三极管就会进入放大状态。打开的水龙头基极集电极发射极E

C

B

NPNVC>VB>VEE

C

B

PNPVC<VB<VE1.3半导体三极管---晶体管三、晶体三极管的特性曲线2、晶体管的输出特性曲线3）饱和状态：三极管的发射结正偏，集电结正偏时，三极管就会进入饱和状态。基极集电极发射极完全打开的水龙头E

C

B

NPNVB>VC>VE1.3半导体三极管---晶体管想一想:若电路中某三极管三个电极的电位分别为V1=4.3V、V2=12V、V3=5V，请问三极管工作在哪个状态？能否求其管型（NPN/PNP）?管脚呢？（放大状态；NPN型；V1、V2、V3分别为E、C、B）若V1=-4.3V、V2=-12V、V3=-5V呢？（放大状态；PNP型；V1、V2、V3分别为B、C、E）1.3半导体三极管---晶体管四、晶体三极管的识别与检测对于NPN型三极管，将万用表拨到R×1kΩ（或R×100Ω）欧姆挡。假定任一引脚为基极，用黑表笔搭在其上，而用红表笔分别搭连另两个引脚，若阻值一大一小，则假定不对。再假定另一引脚为基极，直到用同样的方法测得两阻值均较小，则黑表笔所接的就是三极管的基极