三层晶体管英文解释翻译、三层晶体管的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 three layer transistor
分词翻译:
三层的英语翻译:
【计】 three layer
晶体管的英语翻译:
transistor
【计】 MOS transistor; npn
【化】 transistor
专业解析
三层晶体管(Three-layer Transistor)在电子工程领域特指双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor, BJT)。其核心特征在于由三层交替掺杂的半导体材料(通常是硅或锗)构成两个背靠背的PN结,从而形成具有电流放大或开关功能的三端器件。
详细解释:
-
结构组成 (Structure):
- 三层半导体: BJT包含三个物理区域,按掺杂类型排列:
- 发射区 (Emitter Region): 通常为高掺杂区域(NPN型为N+,PNP型为P+),负责向基区注入多数载流子(电子或空穴)。
- 基区 (Base Region): 位于发射区和集电区之间,非常薄且为轻掺杂(NPN型为P,PNP型为N)。其作用是控制从发射区注入的载流子流向集电区。
- 集电区 (Collector Region): 面积最大,中等掺杂(NPN型为N,PNP型为P),负责收集从基区扩散过来的载流子。
- 两个PN结: 这三层结构自然形成了两个PN结:
- 发射结 (Emitter-Base Junction, EBJ): 位于发射区与基区之间。
- 集电结 (Collector-Base Junction, CBJ): 位于集电区与基区之间。
- 三个电极: 从三个半导体区域分别引出金属电极:
- 发射极 (Emitter, E): 对应发射区。
- 基极 (Base, B): 对应基区。
- 集电极 (Collector, C): 对应集电区。
-
工作原理 (Operating Principle - 以NPN型为例):
- 放大状态 (Active Mode): 这是BJT用作放大器时的典型工作状态。
- 发射结正向偏置 (Forward Bias): 在EBJ上施加正向电压(VBE > 0),降低了势垒。发射区的高浓度电子(多数载流子)大量扩散注入到基区。
- 基区传输 (Base Transport): 注入基区的电子成为基区的少数载流子。由于基区非常薄且轻掺杂,大部分电子在基区复合掉之前就扩散到达集电结边缘。基极电流 (IB) 主要用于补充基区因复合而损失的空穴。
- 集电结反向偏置 (Reverse Bias): 在CBJ上施加较大的反向电压(VCB > 0),集电结耗尽层较宽,存在强电场。
- 集电区收集 (Collection): 扩散到集电结边缘的电子被集电结的强电场扫入集电区,形成集电极电流 (IC) 的主要部分。IC 远大于 IB,体现了电流放大作用。放大能力用直流电流增益 β (或 hFE) 表示:β = IC / IB。
- 其他工作状态:
- 截止状态 (Cutoff Mode): EBJ和CBJ均反向偏置。几乎没有载流子注入或收集,IB ≈ 0, IC ≈ 0。相当于开关断开。
- 饱和状态 (Saturation Mode): EBJ和CBJ均正向偏置。集电区收集电子的能力达到极限,IC 不再随 IB 显著增大。VCE 很小(饱和压降),相当于开关闭合。
- 反向放大状态 (Reverse Active Mode): EBJ反向偏置,CBJ正向偏置。此时集电区作为发射极,发射区作为集电极。由于结构不对称(发射区高掺杂,集电区低掺杂),这种状态下的电流增益很低,通常避免使用。
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类型 (Types):
- NPN型晶体管: 结构为N-P-N。发射区为N型,基区为P型,集电区为N型。工作时,电子是主要的载流子(从发射极流向集电极)。
- PNP型晶体管: 结构为P-N-P。发射区为P型,基区为N型,集电区为P型。工作时,空穴是主要的载流子(从发射极流向集电极)。
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核心功能 (Key Function):
- 电流放大: BJT是一种电流控制型器件。小的基极电流 (IB) 变化可以控制大的集电极电流 (IC) 变化(IC = β * IB)。
- 开关作用: 通过控制基极电流,可以使晶体管在截止(关断)和饱和(导通)状态之间切换,实现电路的通断控制。
参考来源:
- Sedra, Adel S., & Smith, Kenneth C. (2016). Microelectronic Circuits (7th ed.). Oxford University Press. (经典微电子学教材,详细阐述BJT物理结构、工作原理、特性曲线及模型)
- IEEE Standards Association. IEEE Standard 100: The Authoritative Dictionary of IEEE Standards Terms. (权威标准术语词典,提供电子工程术语的标准化定义)
- Encyclopedia Britannica. "Transistor." (权威百科全书条目,概述晶体管历史、类型和基本原理)
网络扩展解释
根据搜索结果中的信息,“三层晶体管”可能是指“三极晶体管”(也称为晶体三极管或晶体管),其核心结构由三个不同掺杂类型的半导体层构成。以下是详细解释:
结构与组成
三极晶体管包含三个电极和对应的半导体层:
- 发射极(Emitter):高掺杂浓度,负责发射载流子(电子或空穴)。
- 基极(Base):极薄且低掺杂,控制载流子的传输。
- 集电极(Collector):面积较大,收集载流子并输出电流。
工作原理
通过调节基极的微小电流,可控制发射极到集电极的大电流,实现信号放大或开关控制。例如,在放大电路中,基极电流的微小变化会引起集电极电流的显著变化。
类型与材料
- 按极性:NPN型(电子主导)和PNP型(空穴主导)。
- 按材料:硅(主流)和锗(早期使用)。
应用场景
广泛用于电子设备的放大电路(如音频放大器)、开关电路(如数字逻辑门)及稳压模块中。
若需进一步了解具体参数或制造工艺,可参考电子工程类教材或专业资料。
分类
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