
【计】 bipolar device
【医】 twin pole
model; mould; type
【医】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【经】 type
parts of an apparatus
【化】 device
双极型器件(Bipolar Device)是一种基于电子和空穴两种载流子共同参与导电的半导体器件,其核心特征为电流由多数载流子和少数载流子的扩散与复合过程共同控制。该术语在汉英词典中对应"Bipolar Device",其中"Bipolar"指器件内部同时存在两种极性(N型和P型)的载流子传输机制。
典型结构与工作原理
以双极结型晶体管(BJT)为例,其结构包含发射极、基极和集电极三个掺杂区域,通过NPN或PNP型半导体叠层实现电流放大功能。当基极-发射极间施加正向偏置时,多数载流子注入基区并与少数载流子复合,形成受控输出电流。这种载流子双极特性使其具有高跨导和快速开关能力(参考:IEEE Xplore, Bipolar Transistor Fundamentals)。
核心应用领域
技术演进
尽管MOSFET技术在现代集成电路中占据主导地位,双极型器件仍因其低噪声系数和温度稳定性,在射频前端模块(如5G基站功率放大器)保持不可替代地位(来源:Qorvo技术报告)。国际半导体技术路线图(ITRS)指出,异质结双极晶体管(HBT)已成为毫米波通信的核心元件。
双极型器件是电力电子领域的重要半导体元件,其核心特征在于电子和空穴两种载流子同时参与导电。以下是其详细解释及特点:
双极型器件通过电子和空穴的协同作用实现导电,这种机制与单极型器件(如MOSFET,仅依赖电子或空穴中的一种)形成鲜明对比。例如,双极结型晶体管(BJT)通过基极电流控制集电极电流,涉及两种载流子的注入与复合过程。
双极型器件在电力控制、通信设备、家用电器等领域发挥关键作用,例如:
特性 | 双极型器件 | 单极型器件(如MOSFET) |
---|---|---|
载流子类型 | 电子+空穴 | 仅电子或空穴 |
控制方式 | 电流控制 | 电压控制 |
输入阻抗 | 低 | 高 |
开关速度 | 较快(但弱于部分单极型器件) | 极高 |
双极型器件通过两种载流子的协同工作实现高效导电,尽管存在功耗较高的局限性,但其高耐压、大电流特性使其在功率电子领域不可替代。如需进一步了解典型器件结构或工作原理,可参考中关于PNP/NPN晶体管的详细分析。
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