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半导体三极管的电流分配与控制
双极型半导体三极管在工作时肯定要加上适当的直流偏置电压。若在放大工作状态:放射结加正向电压,集电结加反向电压。现以 NPN型三极管的放大状态为例,来说明三极管内部的电流关系, 见图。 图 双极型三极管的电流传输关系 放射结加正偏时,从放射区将有大量的电子向基区集中,形成的电流为IEN。与PN结中的状况相同。从基区向放射区也有空穴的集中运动,但其数量小,形成的电流为IEP。这是由于放射区的掺杂浓度远大于基区的掺杂浓度。 进入基区的电子流因基区的空穴浓度低,被复合的机会较少。又因基区很薄,在集电结反偏电压的作用下,电子在基区停留的时间很短,很快就运动到了集电结的边上,进入集电结的结电场区域,被集电极所收集,形成集电极电流ICN。在基区被复合的电子形成的电流是IBN。 另外,因集电结反偏,使集电结区的少子形成漂移电流ICBO。于是可得如下电流关系式: IE=IEN+IEP且有IENIEPIEN=ICN+IBN且有IENIBN ,ICNIBNIC=ICN+ICBOIB=IEP+IBN-ICBOIE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN=(ICN+ICBO)+(IBN+IEP-ICBO)=IC+IB 以上关系在图中都赐予了演示。由以上分析可知,放射区掺杂浓度高,基区很薄,是保证三极管能够实现电流放大的关键。若两个PN结对接,相当基区很厚,所以没有电流放大作用,基区从厚变薄,两个PN结演化为三极管,这是量变引起质变的又一个实例。
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