三極體原理認識

看了接近三遍的三極體，表示過了一段時間之後就忘了，忘了又得去重新看，應該也是自己沒有深刻理解其工作原理導致最後浪費很多時間。

首先看一下三極體的圖：

三極體的組成，我覺得再看三極體工作原理的時候，第一步必須清楚其結構，要不然，就不會引出後面的這麼多性質。

三極體的基極是一層很薄（微米數量級）摻雜濃度比較低的N型半導體， 或者是P型半導體

三極體的發射極是一層摻雜濃度比較高的N/P型半導體，由於在工作過程中，其多數載流子會擴散至基區，但是基區在前面說了是很薄的，而且其只能中和一部分，形成Ibn電流，而大部分會在集電極與基區之間形成的電場下，漂移至集電極，這樣就形成了Icn,

三極體的集電極之所以叫集電極就是因為其收集來自發射極的多數載流子，所以叫做集電極。

以上都是在發射極正偏和集電極反偏的情況下，才成立的，這樣三極體就會工作在放大地區。

那麼解釋一下正偏和反偏，這兩個概念是在學習PN節的時候引出的，那麼PN結又是怎麼樣子形成的呢，好吧，這樣子就必須知道P型半導體，和N型半導體。

P型半導體就是多數載流子是空穴，其為什麼是空穴，是因為p型半導體是是在矽晶體內參入三價元素雜質，這樣的話，由高中的知識就可以知道，三價元素雜質其到穩定點是需要一個類似正離子的東西，這樣子缺少了一個所謂的空穴，本來是一個電子才能夠達到4個穩定點的，結果少了一個電子，這個空出來的位置，就形成了空穴。

N型半導體就是多數載流子是電子

PN結的形成過程，當我們將P型半導體和N型半導體放在一起的時候，他們之間就會存在，擴散，和漂移運動，由高中知識可以知道擴散是因為濃度梯度參數的，那麼P型半導體的多數載流子是空穴，而N型半導體則是電子，他們之間相互擴散，那麼電子和空穴就會有一部分相互組合在一起，從而產生叫做PN節的東西，為什麼這個擴散不一直進行呢，因為在這個過程中，P型半導體由於丟失了空穴而像顯示負性，N型半導體由於丟失電子而顯示正性，這樣子就產生了電場，方向由N型半導體指向P型半導體，這樣子電場就會抑制擴散運動，在這種情況之下，擴散運動和漂移運動達到了最後的動態平衡，PN節就這樣產生了。

現在來看看正偏和反偏

我們再接觸到PN結的時候就講到了正偏和反偏，為什麼會引出來這個，想著應該是我們剛才講到了動態平衡，但是人們在設計PN結的時候是要將其應用於人類的生活各處的，要應用PN結就必須讓其受控，瞭解其性質，應用它的每個性質，PN結在加上正偏電壓的時候PN結會變窄，為什麼會這樣子，正偏是這樣子接的，P區接正電極，而N區接負電極，這樣子就會將原來的PN結自己的電場給抵消，那麼PN結的中和部分就會消失，這樣子就會易於導通，電阻會變小，這樣子，如果完全消失，那麼其就相當於一個導體，這樣子就是三極體的正嚮導通，而且其有一個死區電壓，這個死區電壓就是為了，將其PN結自己的電場抵消，從而變成了像導體一樣的東西。

反偏和正偏是剛好相反的，加的電壓和正偏相反，這樣子加寬了PN結，中間的中和部分變寬，這樣子就變成了類似半導體的東西，其不容易到點，這樣子最後就不導通了。

話題有點遠了，回到三極體由於三極體的發射極源源不斷的發送多數載流子，一部分在基區中和，而另外一部分擴散並漂移至集電極，這樣子，形成了Ie = Ib+Ic, ，這隻是一個忽略了很多其他小電流的最後等式，而且有趣的是，a * Ib = Ic, 也就是Ic與Ib存在a倍的關係。這樣子就出現了，三極體作為訊號的放大了，但是三極體其效能不穩定，最終還是需要一些其他的處理，從而後面就一直用運放來實現放大訊號，但是運放主要部分都是三極體搭建起來的。

再看一下三極體的Vce對ib的影響，Vce的增大會導致集電結收集電子的能力增強，但是又產生了一個問題就是集電結電荷區變寬，發射結的多數載流子擴散至基區之後中和的數量變少，導致Ib變小。