半导体器件 - 晶体管偏置

晶体管有三个部分,即 - 发射极基极集电极

  • 基极比发射极薄得多,而集电极比两者都宽。

  • 发射极掺杂较多,因此可以注入大量电荷载体进行电流传导。

  • 基极将大部分电荷载体传递到集电极,因为它的掺杂程度比发射极和集电极轻。

为了使晶体管正常工作,发射极-基极区域必须正向偏置,而集电极-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。为了工作,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,多数电流载流子被注入结。晶体管工作时,其中一个结必须正向偏置,另一个结必须反向偏置。

NPN 晶体管的工作原理

如上图所示,发射极到基极结是正向偏置,集电极到基极结是反向偏置。发射极到基极结的正向偏置导致电子从 N 型发射极流向偏置。此条件构成发射极电流 (IE)。

工作 NPN 晶体管

在穿过 P 型材料时,电子倾向于与空穴结合(通常很少),并构成基极电流 (IB)。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 (IC)。

换句话说,发射极电流实际上流过集电极电路。因此,可以认为发射极电流是基极电流和集电极电流的总和。它可以表示为,

IE = IB + IC

PNP晶体管的工作原理

如下图所示,发射极到基极结是正向偏置的,而集电极到基极结是反向偏置的。发射极到基极结的正向偏置导致空穴从P型发射极流向偏置。此条件形成发射极电流(IE)。

工作中的PNP晶体管

在穿过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(IB)。其余空穴穿过薄耗尽区,到达集电极区。该电流构成集电极电流(IC)。

换句话说,发射极电流实际上流过集电极电路。因此,可以认为发射极电流是基极电流和集电极电流的总和。它可以表示为,

IE = IB + IC