双极结型晶体管(BJT),特别是公共基极配置的 PNP 晶体管,能够通过控制电荷载流子的流动来有效地放大或切换电子信号。本文主要讨论其在有源模式下的工作流程。
在 PNP 配置中,发射极会掺杂大量的正电荷载流子(空穴),而基极则会少量的掺杂负电荷载流子(电子)。这种设置可以产生在发射极-基极结上产生正向偏置,同时还会减小势垒,并允许空穴从发射极扩散到基极。然后,这些空穴将会试图向集电极发生移动。在这一此过程中,一些空穴会与基极中的电子重新结合,以此来减少到达集电极的载流子数量,这有助于产生基极电流。同时,集电极热产生的电子会向基极发生移动,从而增加了集电极电流。
发射极电流的主要成分是这些扩散的空穴。基极电流通常会来自发射极电流和集电极电流之间的差值,这对于维持基极的电荷中性是至关重要的。晶体管的效率能够通过其电流增益来对其进行衡量,其中包括两个关键的因素:发射极效率和基区输运系数。发射极效率表示了从发射极注入的载流子在输出电流中所占的比例。相比之下,基区输运系数反映了这些载流子到达集电极的的比例。理想情况下,这两个值都应该趋于统一,以此来表明载流子的传输较高,重组数量最小。
此外,当发射极-基极结变为开路时,集电极和基极之间的任何漏电流都会计入到电流增益的集电极电流计算中。这表明了这种漏电流的工作效率低下,会对晶体管在电子电路中的性能产生影响。
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