NPN晶體管,NPN晶體管是什么意思

１９４７年１２月２３日，美國新澤西州墨累山的貝爾實驗室里，３位科學家——巴丁博士、布菜頓博士和肖克萊博士在緊張而又有條不紊地做著實驗。

他們在導體電路中正在進行用半導體晶體把聲音信號放大的實驗。３位科學家驚奇地發現，在他們發明的器件中通過的一部分微量電流，竟然可以控制另一部分流過的大得多的電流，因而產生了放大效應。這個器件，就是在科技史上具有劃時代意義的成果——晶體管。正因它是在圣誕節前夕發明的，而且對人們的生活發生如此巨大的影響，所以被稱為“獻給世界的圣誕節禮物”。 晶體管的問世，被稱為２０世紀最重大的發明之一。它是微電子革命的先聲，對電子計算機的進一步發展具有決定性意義.因此，這３位科學家共同榮獲了１９５６年諾貝爾物理學獎。

１９５６年，當３位發明家榮獲諾貝爾獎時，他們的科技成果正闊步走進世界億萬人民的家庭，應用在電視機、收音機、高保真音響等設備里。

晶體管促進并帶來了“固態革命”，進而推動了全球范圍內的半導體電子工業。作為主要部件，它及時、普遍地首先在通訊工具方面得到應用，并產生了巨大的經濟效益。由于晶體管徹底改變了電子線路的結構，集成電路以及大規模集成電路應運而生，這樣制造像高速電子計算機之類的高精密裝置就變成了現實。

晶體管是一種固體半導體器件，可以用于放大、開關、穩壓、信號調制和許多其他功能。晶體管作為一種可變開關，基于輸入的電壓，控制流出的電流。晶體管主要分為兩大類：雙極性晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET）。

晶體管有三個極，雙極性晶體管的三個極分別是發射極（Emitter）、基極（Base）和集電極（Collector）。NPN晶體管是晶體管的一種. 圖1為晶體管的結構圖。

圖1 晶體三極管（NPN）的結構

晶體管屬于電流控制型半導體器件，其放大特性主要是指電流放大能力。所謂放大，是指當晶體管的基極電流發生變化時，其集電極電流將發生更大的變化或在晶體管具備了工作條件后，若從基極加入一個較小的信號，則其集電極將會輸出一個較大的信號。下面來簡單地說明.

發射區與基區之間形成的PN結稱為發射結,而集電區與基區形成的PN結稱為集電結,三條引線分別稱為發射極e、基極b和集電極c。

對于NPN晶體管,當基極b點電位高于發射極e點電位零點幾伏時，發射結處于正偏狀態，而集電極C點電位高于b點電位幾伏時，集電結處于反偏狀態，集電極電源Ec要高于基極電源Ebo。

在制造三極管時，有意識地使發射區的多數載流子濃度大于基區的，同時基區做得很薄，而且，要嚴格控制雜質含量，這樣，一旦接通電源后，由于發射結正偏，發射區的多數載流子（電子）和極基區的多數載流子（空穴）很容易地越過發射結構互相向反方各擴散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過發射結的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發射極電流Ie。

由于基區很薄,加上集電結的反偏，注入基區的電子大部分越過集電結進入集電區而形成集電極電流Ic，只剩下很少（1-10%）的電子在基區的空穴進行復合，被復合掉的基區空穴由基極電源Eb重新補給，從而形成了基極電流Ibo根據電流連續性原理得： Ie=Ib+Ic

這就是說，在基極補充一個很小的Ib，就可以在集電極上得到一個較大的Ic，這就是所謂電流放大作用，Ic與Ib是維持一定的比例關系，即：βdc=Ic/Ib

式中：βdc稱為直流放大倍數，

集電極電流的變化量△Ic與基極電流的變化量△Ib之比為：

β= △Ic/△Ib

式中β--稱為交流電流放大倍數，由于低頻時βdc和β的數值相差不大，所以有時為了方便起見，對兩者不作嚴格區分，β值約為幾十至一百多。

三極管是一種電流放大器件，但在實際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過電阻轉變為電壓放大作用。圖2為NPN晶體管的外形圖.

NPN型晶體管