双极晶体管的结构与方法原理
- 空穴和自由电子都参与导电
- 称之为双极晶体管（半导体三极管）
1.结构及类型
一块半导体材料上，做出三个不同的掺杂区域。
发射极 —— emitter
基极 —— basic
集电极 —— collector’
为什么叫不同的名字？
因为掺咋浓度不同
发射区：发射载流子的区域；——掺杂浓度是最高的
集电区：收集载流子；—— 掺杂浓度不能过高，面积最大
基区：控制；——掺杂浓度比较低，非常薄
- 三个区域；
- 三个电极；
- 两个PN结：发射结；集电结；
从掺杂浓度来说，上面的N比下面的N 大很多很多。
电流放大作用
Ic/Ib 近似于一个常数
Ic跟着Ib变，是Ib的放大
能量的转换不是凭空产生，如果电流被放大，那么一定是有外部电源的支持。
一、放大
三极管实际是一个控制元件，控制电源的功率，得到
相当于控制了电源的能量。
因此有了电流放大作用。从而使喇叭声音变大，机械臂的力量增大等等。
注意：放大的最重要的就是不能失真。要保证放大前后一致。
接下来就要说，要实现方法，肯定需要电路，那么基本共射放大电路就出来了。
基本共射放大电路
为什么要在基极加一个电阻？
答：如果把1V电压直接加在PN结的两端，电流很大，三极管烧坏。所以要串一个限流电阻。
- 一个PN结正向偏置（正偏）即正向导通
- 一个PN结反向偏置，作用本文后面就知道了。
因此对发射结正偏（导通），集电结反偏。
接下来就说一下，为什么成比例。
晶体管内部载流子的运动
正向偏置：
发射区的自由电子向基区扩散，基区中的多子（扩散）向发射区扩散。
（发射区的掺杂浓度远远大于基区），产生的电流。
- 基区的掺杂浓度很低，空穴数目很少；发射区掺杂浓度很高，自由电子数目很多；所以这两个电流
- 扩散运动正常，发射区是载流子的聚居区，高掺杂浓度，大量自由电子向基区扩散；发射区的自由电子向基区扩散，基区中的多子（空穴）向发射区扩散。
总结：
自由电子到基区了，基区本来自由电子是少子，但是扩散的非平衡少子比它原来的多子还要多。
自由电子聚集浓度特别高，继续向前扩散。经过基区，往集电极扩散；扩散的过程中，在基区必然发生复合（原因看图中红字）；由于两点：基区薄且掺杂浓度低，目的就是让绝大多数的自由电子能扩散到集电极；基区的掺杂浓度和宽度决定了复合的百分比；但是，基区的整个掺杂浓度是不变的；由于复合百分比的固定，所以
如果还不明白，为什么成比例：那我重新说一遍，因为基区的空穴基本上都是IB提供的，所以当基区自己的空穴没了以后（通过扩散或者复合），此时基区空穴产生的速度由IB决定，那么IB就和IC成比例了。
在基区干的事： 扩散 、复合（比例近似固定，扩散的速度不变） 、 产生；
在扩散的速度是不变的条件下，复合的比例是固定的，要让自由电子快速经过基区到达集电区以后，快速被移走，否则会聚集；
反向偏置：
外电场和内电场的力的方向相同。因此自由电子会被快速收集。不懂去看第二节。
作用：自由电子被电场快速收集；保证浓度梯度的正常；一旦反偏没有（电场力变小，收集速度变小），IB和IC的比例就不能保证；
本来因为反向偏置，基区的非平衡少子跑到集电区，会立刻因为电场力被吸走。
如果没有了，那就不能被吸走，IC的电流也不会变大。
而IB的电流还是可以变大。
集电区收集自由电子
反偏，会有漂移运动，
因此最终
放大系数
共射的电流放大系数
在绝大多数情况下，这两者是近似的；从意义上来说，是不一样的；
当IB=0，仍然存在一个电流穿透电流
共基的电流放大系数
总结：如何实现电流放大呢，发射极正偏，集电结反偏。
三极管特性的分析，请看下一节。
