双极型晶体管,又称晶体三极管或BJT(Bipolar Junction Transistor),是一种电流控制电流的半导体器件,核心功能是放大电流信号。自20世纪50年代问世以来,双极型晶体管迅速取代了体积庞大且效力低下的真空管,成为电子技术发展史上的里程碑,为现代电子装备的小型化和集成化奠定了基础。
双极型晶体管由三层半导体材料构成,分别为发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。根据搀杂类型的不同,双极型晶体管可分为型和型两种NPNPNP。以型为例NPN,是由两层型半导体材料夹着一层很薄的型半导体材料构成NP。当在发射极和基极之间施加正向偏置电压时,发射区的多数载流子(电子)会散布到基区,与基区的少数载流子(空穴)复合。基区很薄且搀杂浓度低,只有少部份电子与空穴复合,大部份电子会穿过基区到达集电极,构成集电极电流。
双极型晶体管最重要的特性是电放逐大作用,即微小的基极电流变化可以控制较大的集电极电流变化。这一特性使得双极型晶体管成为信号放大的核心元件,被用于各种电子电路,比如可以放大电路、开关电路、振荡电路等。比如可以音频放大电路,双极型晶体管可以将微弱的麦克风信号放大到足以驱动扬声器的强度,从而让我们听到清晰的声音。
总而言之,双极型晶体管作为一种重要的电子元件现代电子技术中扮演着非常的重要的角色。从简单的收音机到复杂的计算机,双极型晶体管无处不在,为我们构建了一个丰富多彩的电子世界。