半导体器件 - 晶体管偏置


晶体管具有三个部分,即发射极基极集电极

  • 比发射极薄得多,集电极比两者都宽。

  • 发射经过重掺杂,因此可以注入大量电荷载流子以进行电流传导。

  • 基极将大部分电荷载流子传递到集电极,因为基极的掺杂程度比发射极和集电极相对较轻。

为了使晶体管正常工作,发射极-基极区域必须正向偏置,集电极-基极区域必须反向偏置。

在半导体电路中,源电压称为偏置电压。为了发挥作用,双极晶体管必须使两个结都偏置。这种情况会导致电流流过电路。器件的耗尽区减小,大多数载流子被注入结处。晶体管工作时,其中一个结必须正向偏置,而另一个结必须反向偏置。

NPN晶体管的工作原理

如上图所示,发射极到基极结正向偏置,集电极到基极结反向偏置。发射极到基极结上的正向偏压导致电子从 N 型发射极流向偏压。该条件确定了发射极电流 (I E )。

工作 NPN 晶体管

当穿过 P 型材料时,电子倾向于与空穴(通常很少)结合,并构成基极电流 (I B )。其余电子穿过薄耗尽区并到达集电极区。该电流构成集电极电流(I C )。

换句话说,发射极电流实际上流经集电极电路。因此,可以认为发射极电流是基极电流和集电极电流之和。可以表示为,

I E = I B + I C

PNP晶体管的工作原理

如下图所示,发射极到基极结正向偏置,集电极到基极结反向偏置。发射极到基极结的正向偏压导致空穴从 P 型发射极流向偏压。该条件确定了发射极电流 (I E )。

工作 PNP 晶体管

当穿过N型材料时,电子倾向于与通常很少的电子结合,并构成基极电流(I B )。其余的空穴穿过薄耗尽区并到达集电极区。该电流构成集电极电流(I C )。

换句话说,发射极电流实际上流经集电极电路。因此,可以认为发射极电流是基极电流和集电极电流之和。可以表示为,

I E = I B + I C