模拟电路网络课件 第八节:半导体BJT

文章摘要：3.1.2 BJT的电流分配与放大作用一、BJT的放大条件BJT工作于放大状态的条件：1．器件内部条件：在制造工艺上要求发射区掺杂浓度高，基区很薄且杂质浓度低；集电区面积大，且掺杂浓度低于发射区。2．外部电路条件：要使发射结正向偏置，集电结反向偏置。以共基电路为例，外加电压如下图所示。图中VBB使发射结正偏，VCC使集电极反偏。 二、BJT内部载流子的传输过程（1）发射区向基区注入电子发射结外加正向电压，使发射结势垒减小,对多子的扩散有利，这时发射区的多数载流子电子不断通过发射结扩散到基区，形成发射极电流IE，其方向与电子流动方向相反。与此同时，基区的多子空穴也要扩散到发射区，但由于发射区掺杂

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3.1.2 BJT的电流分配与放大作用

一、BJT的放大条件

BJT工作于放大状态的条件：

1．器件内部条件：在制造工艺上要求发射区掺杂浓度高，基区很薄且杂质浓度低；集电区面积大，且掺杂浓度低于发射区。

2．外部电路条件：要使发射结正向偏置，集电结反向偏置。以共基电路为例，外加电压如下图所示。图中VBB使发射结正偏，VCC使集电极反偏。 

　

二、BJT内部载流子的传输过程

（1）发射区向基区注入电子

发射结外加正向电压，使发射结势垒减小,对多子的扩散有利，这时发射区的多数载流子电子不断通过发射结扩散到基区，形成发射极电流IE，其方向与电子流动方向相反。与此同时，基区的多子空穴也要扩散到发射区，但由于发射区掺杂浓度比基区高得多，与电子流相比，这部分空穴流可以忽略。

（2）电子在基区中的扩散与复合

由发射区扩散来的电子注入基区后，在基区靠近发射结的边界积累起来，形成了一定的浓度梯度，靠近发射结附近浓度最高，离发射结越远浓度越小。因此，电子就要向集电结的方向扩散，在扩散过程中又会与基区中的空穴复合，接在基区的电源正端则不断从基区拉走电子，好像不断补充基区空穴，使基区的空穴浓度基本维持不变。这样就形成了基极电流IB，所以基极电流就是电子在基区与空穴复合的电流。如复合越多，则到达集电结的电子越少，对放大是不利的。所以为了减小复合，常把基区做得很薄（几微米），并使基区掺入杂质的浓度很低，因而，电子在扩散过程中实际上与空穴复合的数量很少，大部分都能到达集电结，形成集电极电流。

（3）集电区收集扩散过来的电子

集电极所加反向电压，使集电结势垒很高，集电区的多子电子和基区的多子空穴很难通过集电结，但这个势垒对基区扩散到集电结边缘的电子却有很强的吸引力，可使电子很快地漂移过集电结为集电区所收集，形成集电极电流IC。

另一方面，根据反向PN结的特性，当集电结加反向电压时，基区中少数载流子电子和集电区中少数载流子空穴在结电场作用下形成反向漂移电流，这部分电流决定于少数载流子浓度，称为反向饱和电流ICBO，它的数值是很小的，这个电流不仅对放大没有贡献，而且受温度影响很大，容易使管子工作不稳定，所以在制造过程中要尽量设法减小ICBO。

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