雙極型半導體三極管在工作時一定要加上適當的直流偏置電壓。若在放大工作狀態(tài):發(fā)射結加正向電壓,集電結加反向電壓?,F(xiàn)以 npn型三極管的放大狀態(tài)為例,來說明三極管內部的電流關系, 見圖。
圖 雙極型三極管的電流傳輸關系
發(fā)射結加正偏時,從發(fā)射區(qū)將有大量的電子向基區(qū)擴散,形成的電流為ien。與pn結中的情況相同。從基區(qū)向發(fā)射區(qū)也有空穴的擴散運動,但其數量小,形成的電流為iep。這是因為發(fā)射區(qū)的摻雜濃度遠大于基區(qū)的摻雜濃度。
進入基區(qū)的電子流因基區(qū)的空穴濃度低,被復合的機會較少。又因基區(qū)很薄,在集電結反偏電壓的作用下,電子在基區(qū)停留的時間很短,很快就運動到了集電結的邊上,進入集電結的結電場區(qū)域,被集電極所收集,形成集電極電流icn。在基區(qū)被復合的電子形成的電流是ibn。
另外,因集電結反偏,使集電結區(qū)的少子形成漂移電流icbo。于是可得如下電流關系式:
ie=ien+iep
且有ien>>iep
ien=icn+ibn
且有ien>>ibn ,icn>>ibn
ic=icn+icbo
ib=iep+ibn-icbo
ie=iep+ien=iep+icn+ibn=(icn+icbo)+(ibn+iep-icbo)=ic+ib
以上關系在圖中都給予了演示。由以上分析可知,發(fā)射區(qū)摻雜濃度高,基區(qū)很薄,是保證三極管能夠實現(xiàn)電流放大的關鍵。若兩個pn結對接,相當基區(qū)很厚,所以沒有電流放大作用,基區(qū)從厚變薄,兩個pn結演變?yōu)槿龢O管,這是量變引起質變的又一個實例。