雙極型晶體管半導體
信息來源：本站 日期：2017-05-24
晶體管（是轉換電阻transfer rcsistor的縮寫）是一個多重結的半導體器件，通常晶體管會與其他電路器件整合在一起，以獲得電壓、電流或是信號功率增益．雙極型晶體管，或稱雙極型結晶體管，是最重要的半導體器件之一，在高速電路、模擬電路、功率放大等方面具有廣泛的應用，雙極型MOS器件是一種電子與空穴皆參與導通過程的半導體器件，與只由一種載流子參與傳導的場效應器件不同．
圖5.1為單一 p-n-p雙極型晶體管的透視圖，其制造過程是以p型半導體器件為襯底，利用熱擴散的原理在p型襯底上形成-n型區域．再在此n型區域上以熱擴散形成一高濃度的p+型區域，接著以金屬覆蓋p+、n以及下方的p型區域形成歐姆接觸．詳細的晶體管工藝將在后面的章節中討論．
圖5.2(a)為理想的一維結構p-n-p雙極型晶體管，具有二段不同摻雜濃度的區域，形成兩個p-n結，濃度最高的p+區域稱為發射區（在圖5.2中以E定義）；中間較窄的n型區域，其雜質濃度中等，稱為基區（base，定義為B），基區的寬度需遠小于少數載流子的擴
散長度；濃度最小的p型區域稱為集電區（定義為c）．
各區域內的濃度假設為均勻分布，p-n結的概念可直接應用在晶體管內的結上，
圖5.2（b1是一個p-n-p雙極型晶體管的電路符號，圖中亦顯示各電流成分和電壓極性，箭頭表示晶體管在一般工作模式（或稱放大模式）下各電流的方向，而“+”、“一”符號表示電壓的極性我們亦可用雙下標的方式，來表示電壓的極性．在放大模式下，射基結必須為正向偏壓(VEB>o)，而集基結為反向偏壓(VBb<0)．根據克西荷夫電路定律，對此三端點器件，只有兩獨立電流；若任兩電流為已知，第三端點電流即可求得．
n-p-n雙極型晶體管的結構與p-n-p雙極型晶體管是互補的，圖5.2(c)與圖5.2(d)分別是理想p-n-p晶體管的結構與電路符號。將p-n-p雙極型晶體管結構中的p換成n、n換成p，即為n- p-n雙極型晶體管的結構，因此電流方向與電壓極性也都相反．在下一小節中，我們將仔細討論p-n-p雙極型晶體管，因為其少數載流子（空穴）的流動方向與電流方向相同，可更直觀地了解電荷運動的機制，只要了解了p- n-p晶體管，我們只要將極性和摻雜類型調換，即可描述n-p-n晶體管
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