晶体管是电子设备中控制和放大设备中电流的元件,被认为是现代电子发展中最重要的发明之一。影响晶体管工作方式的重要晶体管特性包括晶体管的增益、结构和极性以及构造材料。根据晶体管的用途,晶体管特性可能会有很大差异。
晶体管很有用,因为它们可以使用少量的电流作为信号来控制大量的电流。晶体管执行此操作的能力称为晶体管增益,其测量值为晶体管产生的输出与产生该输出所需的输入的比率。输出相对于输入越高,增益越高。该比率可以用电力的功率、电压或电流来测量。增益随着工作频率的升高而降低。
<图>
晶体管放大电流。晶体管特性根据晶体管的成分而变化。常见材料包括半导体硅、锗和砷化镓 (GaAs)。砷化镓通常用于高频工作的晶体管,因为它的电子迁移率(电子穿过半导体材料的速度)更高。它还可以在硅或锗晶体管的较高温度下安全运行。硅的电子迁移率比其他晶体管材料低,但由于硅价格便宜且可以在比锗更高的温度下工作而被广泛使用。
晶体管中的每个半导体端子都可以具有正极性或负极性,具体取决于晶体管的主要半导体材料掺杂的物质。其中之一最重要的晶体管特性是晶体管的设计。双极结型晶体管 (BJT) 具有三个端子,称为基极、集电极和发射极,基极位于集电极和发射极之间。少量电流从基极移动到发射极,电压的微小变化会导致发射极层和集电极层之间的电流发生更大的变化。BJT 被称为双极型,因为它们同时使用带负电的电子和带正电的电子空穴作为电荷载流子。
场效应晶体管 (FET) 只使用一种类型的电荷载流子。每个 FET 都有三个半导体层,分别称为栅极、漏极和源极,类似于 BJT分别是基极、集电极和发射极。大多数 FET 还具有第四个端子,称为体、体、基极或衬底。 FET 是使用电子还是电子空穴来携带电荷取决于不同半导体层的成分。
晶体管中的每个半导体端子都可以具有正极性或负极性,具体取决于晶体管的主要半导体材料掺杂的物质。在N型掺杂中,添加少量砷或磷杂质。掺杂剂的每个原子在其外壳中有五个电子。每个硅原子的外壳只有四个电子,因此每个砷或磷原子提供了一个可以穿过半导体的多余电子,从而赋予其负电荷。在 P 型掺杂中,使用镓或硼,这两种物质的外壳都具有三个电子。这使得硅原子外壳中的第四个电子无法与之结合,从而产生cor响应正电荷载流子,称为电子空穴,电子可以移动到其中。
晶体管也根据其组件的极性进行分类。在 NPN 晶体管中,中间端子(BJT 中的基极、FET 中的栅极)具有正极性,而其两侧的两层均为负极性。在 PNP 晶体管中,情况相反。










