2022-2023学年高二物理竞赛课件：晶体三极管（BJT）

晶体三极管（BJT） 晶体三极管的其它工作模式 晶体三极管伏安特性曲线 晶体三极管的应用原理 放大模式下晶体三极管的工作原理 晶体三极管（BJT） 晶体三极管小信号电路模型 晶体三极管电路分析方法 最新最薄的材料 2010.10.5.诺贝尔物理学奖，(荷兰)海姆，(英,俄), 2004.普通胶带中的石墨剥离出石墨烯， 二维结构单层碳原子材料， ①强度=100 钢。②导电=铜。③导热=最好。 石墨烯晶体管=单电子晶体管、导体晶体管。 ①传输速度＞Si晶体管，可研、发全新的超级计算机，引发电子工业革命。 ②可刻成＜1个分子大小，而IC中 Si晶体管＜10nm时，稳定性就变差。 应用：触摸屏、发光板、太阳能电池。 双极型晶体管（BJT）概述 （晶体三极管、半导体三极管，简称晶体管） 1、晶体管的外部结构： 晶体管的几种常见外形 大功率管只有两个电极（B极和E极）引出，另一电极（C极）是外壳；而有些高频管、开关管引出4个电极，其中有一个电极为接地屏蔽用。 半导体三极管图片 半导体三极管图片 7 2、晶体管的类型 ①按结构分 ①NPN型 ②PNP型 ②按材料分 ①硅管 ②锗管 多为NPN型 多为PNP型 ③按频率分：高频管和低频管； ④按功率大小分：小功率管 < 500 mW 中功率管 0.5 1 W 大功率管 > 1 W 例：前3DG6:①②③④ 两个背靠背的PN 三极管结构及电路符号 书加EBC 发射极E 基极B P N N + 集电极C 发射极E 基极B N P P + 集电极C B C E B C E 发射结 集电结 概 述 3、晶体管的内部结构(NPN管为例) 构成：三区、三极、两结。 三极管三种工作模式: P47-48 外部工作条件 发射结正偏，集电结反偏。主要! 放大模式： 发射结正偏，集电结正偏。 饱和模式： 发射结反偏，集电结反偏。 截止模式： 注意:三极管具有正向受控作用，除了满足内部结构特点外，还要满足放大模式的外部工作条件。 三极管工艺内部结构特点(内部条件)： 1）发射区高掺杂。几何尺寸小； 2）基区很薄。掺杂浓度很低， 3）集电结面积大。 集电区掺杂浓度低， 几何尺寸大； 内部、外部 才能保证三极管具有较好的放大作用。 反向工作模式：发射结反偏，集电结正偏。只一个VCC？ P48上：PNP与NPN 发射结正偏：保证发射区向基区发射(注入)多子。 发射区掺杂浓度>>基区：减少基区向发射区发射的多子，提高发射效率。(多子扩散为主) 基区的作用：将发射到基区的(多子→)少子,自发射结传输到集电结边界。自由电子在基区有扩散与复合。 基区很薄：可减少多子传输过程中在基区的复合机会，保证绝大部分扩散的载流子传输到集电结边界。 集电结反偏、且集电结面积大：保证到集电结边界的全部载流子被收集到集电区(少子漂移为主),形成正向受控的集电极电流。 $