4.1  半导体三极管

三极管具有放大作用，是组成各电子电路的核心器件。 

4.1.1半导体三极管基本结构和类

1.结构

2.电流放大作用

三极管实现电流放大作用的内部结构条件：

（1)发射区掺杂浓度很高，以便有足够的载流子供“发射”。 

（2)为减少载流子在基区的复合机会，基区做得很薄，一般为几个微米，且掺杂浓度较发射极低。

(3)集电区体积较大，且为了顺利收集边缘载流子，掺杂浓度很低。

三极管实现放大作用的外部条件是发射结正向偏置, 集电结反向偏置。

    放大状态下晶体管中载流子的传输过程

 (1) 发射区向基区注入电子

          (2) 电子在基区中边扩散边复合

 (3) 扩散到集电结的电子被集电区收集

4.1.2 电流分配关系

     由以上分析可知，晶体管三个电极上的电流与内部载流子传输形成的电流之间有如下关系：

为了反映扩散到集电区的电流I_CN与基区复合电流IBN之间的比例关系，定义共发射极直流电流放大系数为 

    值一般在20~200之间。 

确定了值之后，可得

     式中，称为穿透电流。因ICBO很小，在忽略其影响时，

则有  

4.1.3. 晶体三极管的特性曲线

1.共发射极输入特性曲线

    共射输入特性曲线是以uCE为参变量时，iB与uBE间的关系曲线，即典型的共发射极输入特性曲线如图所示。

输入特性有以下几个特点： 

UCE增加，特性曲线右移。

UCE≥1V以后，特性曲线几乎重合。

与二极管的伏安特性相似2)共发射极输出特性曲线

2.共射输出特性曲线是以iB为参变量时，iC与uCE间的关系曲线，即   

典型的共射输出特性曲线如图所示。 

    （1）放大区

e结为正偏，c结为反偏的工作区域为放大区

（2）饱和区

e结和c结均处于正偏的区域为饱和区。通常把uCE=uBE(即c结零偏)的情况称为临界饱和，对应点的轨迹为临界饱和线。 

（3）截止区

e结和c结均处于反偏的区域为截止区。

4.1.4 主要参数

1.电流放大系数

常用小功率晶体管的值在20~150之间，通常以100左右为宜。

2. 极间反向电流

(1) 集电极—基极反向饱和电流I_CBO

当发射极开路，集电极和基极间加反向电压时，由集电极流向基极的电流称为I_CBO。I_CBO的大小，标志着集电结质量的好坏。小功率硅管的I_CBO小于1µA，锗管的I_CBO约为10µA左右。I_CBO越小，晶体管的温度稳定性能越好。在温度变化较大的场合常用硅管。

(2) 集电极—发射极反向饱和电流I_CEO

当基极开路(I_B=0)，且集电极和发射极间加正向电压时的集电极电流称为I_CEO。由于该电流从集电区流到发射区，所以又称为穿透电流。，与温度有关，它是表示晶体管质量好坏的参数，在选择晶体管时，I_CEO数值越小越好。

3. 集电极最大允许电流I_CM

I_CM是指晶体管正常工作时集电极允许流过的最大电流，在使用中i_C<I_CM，若I_CM<i_C，则下降，管子性能显著变差，甚至烧坏管子。

    小结

     本节主要介绍了三极管的结构类型和电流放大原理以及三极管的特性曲线和主要参数，重点要掌握三极管的输入、输出特性。