肖特基勢壘(schottky barrier)二極體:2023年〈電晶體誕生的前十年),w.schottky發現金屬只要和輕摻雜的半導體接觸,就會形成二極體(參見下圖)。這種二極體有更快的正向時間(它的反應速度更快),而且與摻雜矽的二極體相比,它有更低的工作電壓。金屬與高摻雜區(每立方厘公尺有5×10的17次方個原子)的接觸就是通常的「歐姆接觸」。矽電路中大部分接觸都是這種情況。在一些npn雙極型電路就利用了schottky二極體效應。這種結構和效應會在雙極型電晶體部分介紹。
電晶體電晶體工作模擬:電晶體有三個接觸點,兩個結構成三個區的器件,可作為開關器件和放大器件。乙個經常用來解釋電晶體各個部分的作用和電晶體工作的例子就是水流系統(參見下圖)。流動的水代表電流。在這個系統中,一部分是水源(水箱),閥用來控制水流,桶用來接收水。簡單地說,這個系統通過閥的開關可以作為乙個開關器件,同時,它也可以作為乙個放大器件。把閥看做乙個高機械效能,由外部的小水流啟用水輪機的縮影,乙個通過閥的小水流可以通過系統開啟乙個允許大水流經過的閥。如果整個系統是封閉的,那麼觀察者只能看到小水流進人,大水流流出。由此可以得出結論:這個系統有放大水流的作用。
雙極型電晶體:在固態電晶體中也存在同樣的部件和功能。雙極型電晶體既可表現為簡單的開關器件也可作為雙摻雜的平面結構(參見下圖)。電流從發射極(水箱)出來經過基極(閥)進人接收極(水桶)。沒有電流流過基極時,電晶體是關閉的,當電晶體開啟時,就會有電流流動。僅僅需要很小的電流開啟基極從而使電流通過電晶體。基極電流的大小控制著通過電晶體的較大量電流(集電極電流)。電流從基極到集電極有放大效應。基極電流有效地改變了基極區域的電阻率。實際上,電晶體(transistor)這個詞**於雙極型品體管(transferresistor)o在工作中,當正向和反向電流經過基極時,就出現了雙極型。
電晶體放大係數也稱為「增益」。在數值上等於集電極電流除以基極電流(參見後面介紹)。為了得到更高的效率,發射極區域摻雜濃度比基極區域摻雜濃度高,而基極區域的摻雜濃度又比集電極區域摻雜濃度高。下圖就給出了典型的摻雜濃度與距離的關係。
大部分的雙極型電路都是npn型電晶體。npn分別代表發射極、基極和集電極的導電型別。有些應用需要pnp型電晶體,其中一些是在側面形成的(參見下圖)。npn型電晶體效率更高,因為電子在n型區域有更高的遷移率。
雙極型電晶體的特點是開關速度快。開關速度受很多因素的影響,其中最重要因素的就是基極的寬度。通常來說,電子或空穴所要經過的距離越短,它需要的時間就越短。
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