晶体管的基本结构

用于放大或开关电子信号

简介

晶体管,又称半导体三极管,是一种重要的半导体器件。它具有放大和开关作用,推动了电子技术的发展。

晶体管的类型

按结构分类

最常见的晶体管类型有两种:平面型和合金型(见图 1)。硅管通常是平面型的,而锗管是合金型的。

图 1:晶体管的结构

按极性分类

晶体管的极性可以分为 NPN 型和 PNP 型。NPN 型晶体管具有三个层:发射区(N 型),基区(P 型),集电区(N 型)。而 PNP 型晶体管则具有三个层:发射区(P 型),基区(N 型),集电区(P 型)。

图 2:晶体管的结构示意图

晶体管的外形

常见的晶体管外形有:硅酮塑料封装、金属封装小功率管、金属封装大功率管(见图 2)。

图 3:常见的晶体管外形图

晶体管的原理

晶体管的放大作用是基于扩散和漂移两个过程。当发射极注入载流子(电子或空穴)时,由于集电区的电场作用,载流子会漂移到集电极。在适当的条件下,集电极电流可以比基极电流大很多,从而实现放大作用。

晶体管的开关作用是基于其导通状态和截止状态之间的切换。当基极电流足够大时,晶体管导通,电流可以从发射极流向集电极。当基极电流减小到一定程度时,晶体管截止,电流不再从发射极流向集电极。

晶体管的应用

晶体管在电子技术中有着广泛的应用,包括:放大器、开关、振荡器和逻辑电路。它们是现代电子设备的核心组件,如计算机、手机和家用电器。

总结

晶体管是电子技术发展史上的一个里程碑。它的放大和开关作用为现代电子设备的进步奠定了基础。随着晶体管技术的发展,晶体管变得越来越小型、高效和可靠,进一步推动了电子技术的进步。


晶体管的基本结构

三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件·其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号, 也用作无触点开关。晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管,(其中,N表示在高纯度硅中加入磷,是指取代一些硅原子,在电压刺激下产生自由电子导电,而p是加入硼取代硅,产生大量空穴利于导电)。两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。

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