在半導體鍺或硅的單晶上制備兩個能相互影響的pn結(jié),組成一個pnp(或npn)結(jié)構(gòu)。中間的n區(qū)(或p區(qū))叫基區(qū),兩邊的區(qū)域叫發(fā)射區(qū)和集電區(qū),這三部分各有一條電極引線,分別叫基極b、發(fā)射極e和集電極c。
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結(jié)構(gòu)與操作原理 三極管的基本結(jié)構(gòu)是兩個反向連結(jié)的pn接面,如圖1所示,可有pnp和npn 兩種組合。三個接出來的端點依序稱為射極(emitter, e)、基極(base, b)和集 極(collector, c),名稱來源和它們在三極管操作時的功能有關。圖中也顯示出 npn與pnp三極管的電路符號,射極特別被標出,箭號所指的極為n型半導體, 和二極體的符號一致。在沒接外加偏壓時,兩個pn接面都會形成耗盡區(qū),將中 性的p型區(qū)和n型區(qū)隔開。
射極注入基極的電洞流大小是由eb接面間的正向偏壓大小來控制,和二極體的情形類似,在啟動電壓附近,微小的偏壓變化,即可造成很大的注入電流變化。更精確的說,三極管是利用
veb(或
vbe)的變化來控制ic,而且之ib遠比ic小。npn三極管的操作原理和pnp三極管是一樣的,只是偏壓方向,電流方 向均相反,電子和電洞的角色互易。pnp三極管是利用veb控制由射極經(jīng)基極,入射到集電極的電洞,而npn三極管則是利用
vbe控制由射極經(jīng)基極、入射到集電極的電子三極管在數(shù)字電路中的用途其實就是開關,利用電信號使三極管在正向活性區(qū)(或飽和區(qū))與截止區(qū)間切換,就開關而言,對應開與關的狀態(tài),就數(shù)字電路而言則代表0與1(或1與0)兩個二進位數(shù)字。若三極管一直維持偏壓在正向活性區(qū),在射極與基極間微小的電信 號(可以是電壓或電流)變化,會造成射極與集電極間電流相對上很大的變化,故可用作信號
放大器。下面在介紹完三極管的電流電壓特性后,會再仔細討論三極管 的用途。