2022-2023学年高二物理竞赛课件：双极型晶体管（三极管）

双极型晶体管（三极管） 结构及类型 B E C N N P 基极 发射极 集电极 NPN型 P N P 集电极 基极 发射极 B C E PNP型 双极型晶体管（三极管） B E C IB IE IC B E C IB IE IC 继续 2 B E C N N P 基极 发射极 集电极 基区：较薄，掺杂浓度低 集电区：面积较大 发射区：掺 杂浓度较高 结构及类型 发射结 集电结 工作条件： 发射结加正向电压 集电结加反向电压 继续 3 B E C N N P 基极 发射极 集电极 发射结 集电结 类型 有PNP型和NPN型；硅管和锗管。 放大 晶体管的放大原理 扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极电流IB，漂移运动形成集电极电流IC。 少数载流子的运动 因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散到基区 因基区薄且多子浓度低，使极少数扩散到基区的电子与空穴复合 因集电区面积大，在外电场作用下大部分扩散到基区的电子漂移到集电区 基区空穴的扩散 继续 5 晶体管的电流放大作用 B E C N N P EB RB EC IE 基区空穴向发射区的扩散可忽略。 进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBN，多数扩散到集电结。 发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。 1、晶体管内部载流子的运动（以NPN型管为例） 继续 B E C N N P EB RB EC IE 集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。 ICBO IC=ICN+ICBOICN ICN 从基区扩散来的电子，漂移进入集电结而被收集，形成ICN 一、载流子传输过程 发射、复合、收集 继续 IB=IBN+IEP－ICBO IB B E C N N P EB RB EC IE ICBO ICN IC=ICN+ICBO IEP 二、各极电流关系 而IE=ICN+IBN+IEP，因此总体结论： IE=IB+IC 继续 ICBO是集电极反向饱和电流。它由少数载流子形成。 ICBO和ICEO （了解） ICBO B E C EB RB EC 继续 ICEO是三极管的穿透电流。它与ICBO有密切的联系。 ICBO和ICEO ICBO B E C EB RB EC I’C ICEO=ICBO+βICBO=（1+β）ICBO 继续 （1）发射结正偏，集电结反偏是必要的外部条件. （2）IB很小，而IC很大 （3）β的物理意义 2、说明 IB B E C N N P EB RB EC IE ICN IC=ICN 发射区每向基区供给一个复合用的载流子，就要向集电区供给β个载流子供收集，收集到集电区的载流子数目等于在基区复合掉的载流子数目的β倍。 （4）三极管实质上是一个电流分配器 继续 前面的电路中， 三极管的发射极是输入输出的公共点， 称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。 继续 $