模电学习笔记（上交郑老师）3.三极管

双极晶体管（BJT）:半导体三极管；空穴和自由电子都能导电

构成方式：
在交界处会形成两个PN结
发射极是发射载流子；集电区收集载流子，基区是控制
发射区的掺杂浓度最高；集电区掺杂浓度不大，但是面积要大。最上面是掺杂浓度最高的N型区；最下面是集电区。基区的掺杂浓度底，且非常薄。
三极管e的方向是导通的方向

电流放大作用：基极进入一个电流，Ic=kIb，放大倍数是一个常数。实际上是控制了电源的能量。放大但是不能失真。

Vbb的作用是使发射结导通。如果不加Rb，会直接烧坏二极管，和二极管的特性一样。加上后最大电流是Vbb/Rb。
集电极和发射极之间加了一个Vcc。Vcc一定比Vbb大，说明发射极是正向导通的，把这称为正向偏置（正偏）。
反偏是指PN结反向截至。在这里发射结正偏，集电结反偏。这里放大后的电流的能量来自于Vcc

内部载流子运动：发射结正偏：发射极载流子向基区扩散（Ien）；基区多子（空穴）也向发射区扩散(Iep)
但发射极浓度过高，所以Iep可以被忽略。正向电压越快，过去的电子越多。

到基区以后，会继续向前扩散，扩散到基区，使他的少子比多子还要多。浓度很大，就要继续往集电极扩散，在基区中发生复合，因为基区薄且掺杂浓度低，所以大部分都能过去，复合的不多。Ib在这个过程中依然在基区中抽走电子形成空穴。假设有100个电子流过，则2个被Ib抽走，98个扩散到集电极。

集电极反偏时，上面的电位大于下面的，又因过来的是自由电子，所以会被吸走。也保证了浓度梯度的稳定（漂移的空穴很小，可以忽略）

Iceo是穿透电流，是指基区没有电流的时候发射极和集电极之间依然存在的电流
三极管的输入特性曲线：如果Uce短路，则三极管此时相当于一个PN结。当Uce增大时，Ic被吸走的增多，IB变小，要获得相同的ib，就要增大Ube，使发射区向基区注入更多的电子。。对于确定的Ube，当Uce增大到一定值以后，集电结场强足够强，将发射区注入基区的绝大部分非平衡少子都收集到集电区。再增大Uce，ic也不会再增大了。
输出特性曲线：对于每个确定的Ib，Uce增大时Ic增大

三极管的工作区域可分为：截至区。饱和区和放大区。

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