电子元器件原材料
采购信息平台

手机洽洽

扫一扫下载客户端
随时随地,生意尽握手中

BJT 更新时间:2014-08-06 11:13

本词条由华强电子网用户提供,如果涉嫌侵权,请与我们客服联系,我们核实后将及时处理。

关键词:

BJT即Bipolar Junction Transistor的缩写,译为双极结型晶体管。实际上就是我们通常所说的三极管,BJT是通过一定的工艺将两个PN结结合在一起的器件,有PNP和NPN两种组合结构。

BJT的原理

  •   BJT是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极。

      当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。

      在制造BJT时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正确,发射区的多数载流子(电子)极基区的多数载流子(控穴)很容易地截越过发射结构互相向反方各扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电流Ie。

      由于基区很薄,加上集电结的反偏,注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic,只剩下很少(1-10[%])的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补纪念给,从而形成了基极电流Ibo根据电流连续性原理得:

      Ie=Ib+Ic

      这就是说,在基极补充一个很小的Ib,就可以在集电极上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持一定的比例关系,即:

      β1=Ic/Ib

      式中:β--称为直流放大倍数,

      集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为:

      β= △Ic/△Ib

      式中β--称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至一百多。

      BJT作为电流放大器件,在实际使用中常常利用其电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用。

BJT的发展简史

  •   1947.12.23日第一只点接触晶体管诞生-Bell Lab.(Bardeen、Shockley、Brattain)

      1949年提出PN结和双极结型晶体管理论-Bell Lab.(Shockley)

      1951年制造出第一只锗结型晶体管-Bell Lab.(Shockley)

      1956年制造出第一只硅结型晶体管-美得洲仪器公(TI)

      1956年Bardeen、Shockley、Brattain获诺贝尔奖

      1956年中国制造出第一只锗结型晶体管-(吉林大学高鼎三)

      1970年硅平面工艺成熟,双极结型晶体管大批量生产

BJT的制作工艺

  •   1)衬底制备衬底为低阻N型硅,电阻率在左右,沿(111)面切成厚约的圆片,研磨抛光到表面光亮如镜。

      2)外延外延层为N型,按电参数要求确定其电阻率及厚度。

      3)一次氧化高温生长的氧化层用来阻挡硼、磷等杂质向硅中扩散,同时也起表面钝化作用。

      4)光刻硼扩散窗口

      5)硼扩散和二次氧化硼扩散后在外延层上形成P型区,热生长的氧化层用来阻挡磷向硅中扩散,并起钝化作用。

      6)光刻磷扩散窗口

      7)磷扩散和三次氧化磷扩散后在P型区磷杂质补偿硼而形成N+区,热氧化层用作金属与硅片间电绝缘介质。

      8)光刻发射极和基极接触孔

      9)蒸发铝

      10)在铝上光刻出电极图形

BJT的工作状态

  •   截止状态:当加在BJT发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,BJT这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称BJT处于截止状态。

      放大状态:当加在BJT发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,BJT的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使BJT具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时BJT处放大状态。

      饱和导通状态:当加在BJT发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化,这时BJT失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。BJT的这种状态我们称之为饱和导通状态。

      根据BJT工作时各个电极的电位高低,就能判别BJT的工作状态,因此,电子维修人员在维修过程中,经常要拿多用电表测量BJT各脚的电压,从而判别BJT的工作情况和工作状态。

图册

词条统计

浏览次数:4067

发布求购