三极管的结构及作用

三极管是是一种控制电流的半导体器件，其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。

晶体三极管是半导体基本元器件之一，也是电子电路的核心元件，是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区。

三极管的结构

三极管结构有NPN和PNP两种，因为电子比空穴有更高的迁移率，所以NPN比PNP型三极管获得更广泛的应用。本文以NPN型三极管来介绍。下图是NPN型三极管的内部结构示意图和符号，可以看到三极管的基本结构是由两个背靠背的PN结构成。基极和发射极之间的PN结称为发射结，基极和集电极之间的PN结称为集电结。

图 三极管的结构示意图和符号

在三极管器件的设计中，通常会在发射区进行N型高掺杂，以便在发射结正偏时从发射区注入基区的电子在基区形成相当高的电子浓度梯度。基区设计的很薄，这样注入到基区的电子只有很少一部分与多子空穴复合形成基极电流。与基区电子复合的源源不断的空穴需要基极提供电流来维持。在设计中对集电区则进行较低的P型掺杂且面积很大，以便基区高浓度的电子扩散进去集电区形成集电极电流。

图 三极管内部载流子分布

三极管的作用

·对微弱的信号进行放大：基极输入一个很小的信号就会引起集电极很大的电流变化，这是电子电路中一个最重要也是最核心的部分。

·用作无触点开关：利用三极管的截止和导通特性来控制或驱动负载;比如由三极管组成的门电路、开关电源等。

综合整理自壹芯微、亿佰特物联网应用、艾丽卡姐姐