1、 PN 結正向電流的來源是多子，所以正向電流很大；反向電結正向電流的來源是多子，所以正向電流很大；反向電流的來源是少子，所以反向電流很小。如果給反偏流的來源是少子，所以反向電流很小。如果給反偏 PN 結提供大結提供大量少子，就能使反向電流提高。給反偏量少子，就能使反向電流提高。給反偏 PN 結提供少子的方法之結提供少子的方法之一是在其附近制作一個正偏一是在其附近制作一個正偏 PN 結，使正偏結，使正偏 PN 結注入的少子來結注入的少子來不及復合就被反偏不及復合就被反偏 PN 結收集而形成很大的反向電流。反向電流結收集而形成很大的反向電流。反向電流的大小取決于正偏的大小取決于正偏 PN 結偏壓的

2、大小。結偏壓的大小。 ，由此發明的雙極結型晶體管獲得了諾貝爾物理獎。由此發明的雙極結型晶體管獲得了諾貝爾物理獎。 美國貝爾實驗室發明的世界上第一支鍺點接觸式雙極型晶美國貝爾實驗室發明的世界上第一支鍺點接觸式雙極型晶體管。隨后出現了結型雙極型晶體管。體管。隨后出現了結型雙極型晶體管。 雙極型晶體管雙極型晶體管有兩種基本結構：有兩種基本結構：PNP 型和型和 NPN 型，其型，其結構結構示意圖和在電路圖中的符號如下。示意圖和在電路圖中的符號如下。NNNPPPEEEEBBBBCCCC3.1.1 雙極結型晶體管的結構雙極結型晶體管的結構 雙極結型晶體管雙極結型晶體管 ( Bipolar Junctio

3、n Transistor) 簡稱為雙極簡稱為雙極型晶體管，或晶體管。型晶體管，或晶體管。 均勻基區晶體管：均勻基區晶體管：基區摻雜為均勻分布。少子在基區主要基區摻雜為均勻分布。少子在基區主要作擴散運動，又稱為作擴散運動，又稱為 擴散晶體管擴散晶體管。 緩變基區晶體管：緩變基區晶體管：基區摻雜近似為指數分布，少子在基區基區摻雜近似為指數分布，少子在基區主要作漂移運動，又稱為主要作漂移運動，又稱為 漂移晶體管漂移晶體管。PN+N0 xjcxjeNE(x)NB(x)NCx0 xjcxje 加在各加在各 PN 結上的電壓為結上的電壓為PNP 管，管，NPN 管，管， 根據兩個結上電壓的正負，晶體管有根

4、據兩個結上電壓的正負，晶體管有 4 種工作狀態，種工作狀態，E 結結 工作狀態工作狀態放大狀態，用于模擬電路放大狀態，用于模擬電路飽和狀態，用于數字電路飽和狀態，用于數字電路截止狀態，用于數字電路截止狀態，用于數字電路倒向放大狀態倒向放大狀態C 結結 BEBEBCBC,VVVVVVEBEBCBCB,VVVVVV 3.1.2 偏壓與工作狀態偏壓與工作狀態 均勻基區晶體管在均勻基區晶體管在 4 種工作狀態下的少子分布圖種工作狀態下的少子分布圖放大狀態：放大狀態：飽和狀態：飽和狀態：截止狀態：截止狀態：倒向放大狀態：倒向放大狀態： 3.1.3 少子濃度分布與能帶圖少子濃度分布與能帶圖 均勻基區均勻基

5、區 NPN 晶體管在平衡狀態下的能帶圖晶體管在平衡狀態下的能帶圖ECEFEVNNP 均勻基區均勻基區 NPN 晶體管在晶體管在 4 種工作狀態下的能帶圖種工作狀態下的能帶圖放大狀態：放大狀態：飽和狀態：飽和狀態：截止狀態：截止狀態：倒向放大狀態：倒向放大狀態： 3.1.4 晶體管的放大作用晶體管的放大作用 晶體管放大電路有兩種基本類型：晶體管放大電路有兩種基本類型：共基極接法共基極接法 與與 共發射極共發射極接法接法 。BECBPNPNENBNCIEIBICECBNPIEIBPENENBNCIC 為了理解晶體管中的電流變化情況，先復習一下為了理解晶體管中的電流變化情況，先復習一下 PN 結中的

6、結中的正向電流。正向電流。VJdpdnrJJJdpJdnJrJP區區N區區pxnx0 以以 PNP 管為例。忽略勢壘區產生復合電流，管為例。忽略勢壘區產生復合電流， 處于放大狀態處于放大狀態的晶體管內部的各電流成分如下圖所示，的晶體管內部的各電流成分如下圖所示，EpEnEBnEnrCpCpEprEnEnr,IIIIIIIIIIIII 從從 IE 到到 IC ，發生了兩部分虧損：，發生了兩部分虧損：InE 與與 Inr 。 要減小要減小 InE ，就應使，就應使 NE NB ； 要減小要減小 Inr ，就應使，就應使 WB LB 。 定義：定義：發射結正偏，集電結零偏時的發射結正偏，集電結零偏時

7、的 IC 與與 IE 之比，稱為之比，稱為共基極直流短路電流放大系數共基極直流短路電流放大系數，記為，記為 ，即：，即：EBCBC0,0EVVII 定義：定義：發射結正偏，集電結反偏時的發射結正偏，集電結反偏時的 IC 與與 IE 之比，稱為之比，稱為共基極靜態電流放大系數共基極靜態電流放大系數，記為，記為 hFB ，即：，即：EBCBCFB0,0EVVIhI 定義：定義：發射結正偏，集電結零偏時的發射結正偏，集電結零偏時的 IC 與與 IB 之比，稱為之比，稱為共發射極直流短路電流放大系數共發射極直流短路電流放大系數，記為，記為 ，即：，即：EBCBC0,0BVVII 定義：定義：發射結正偏

8、，集電結反偏時的發射結正偏，集電結反偏時的 IC 與與 IB 之比，稱為之比，稱為共發射極靜態電流放大系數共發射極靜態電流放大系數，記為，記為 hFE ，即：，即：EBCBCFE0,0BVVIhI 與與 hFB以及以及 與與 hFE 在數值上幾乎沒有什么區別，但是若在數值上幾乎沒有什么區別，但是若采用采用 與與 的定義，則無論對的定義，則無論對 與與 本身的推導還是對晶體管本身的推導還是對晶體管直流電流電壓方程的推導，都要更方便一些，所以本書只討論直流電流電壓方程的推導，都要更方便一些，所以本書只討論 與與 。 根據晶體管端電流之間的關系：根據晶體管端電流之間的關系：IB = IE - - I C ，及，及 與與 的的定義，可得定義，可得 與與 之間的關系為之間的關系為 對于一般的晶體管，對于一般的晶體管， = 0.950 0.995 ， = 20 200 。1CCEBECE1IIIIIII 除了上面兩種直流電流放大系數外，還有除了上面兩種直流電流放大系數外，還有 直流小信號電