
【电】 electron collector
electron
【化】 electron
【医】 e.; electron
collector
【化】 collector
电子集电极(Electron Collector)是半导体器件(特别是双极结型晶体管,BJT)中的一个关键区域,其核心功能是收集由发射极注入、经基区扩散到达的电子(NPN型晶体管)或空穴(PNP型晶体管),形成集电极电流。以下是详细解释:
载流子收集机制
当基极-发射极正向偏置时,发射极向基区注入电子(NPN型)。电子在基区扩散后,被加有反向偏置电压的集电结强电场“收集”,形成集电极电流 (I_C)。集电极的掺杂浓度通常低于发射极,以承受高电压并减小结电容。
结构设计影响
S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, Wiley. (链接:Wiley Online Library)
IEEE Xplore, "Bipolar Junction Transistor Operation". (链接:IEEE Xplore)
ON Semiconductor, "BJT Datasheet Design Guidelines". (链接:ONSemi)
通过上述分析,电子集电极的核心角色是高效收集载流子并转换为输出电流,其结构参数直接决定了半导体器件的性能边界。
电子集电极是半导体器件(如三极管)中的一个关键电极,主要功能是收集载流子并形成输出电流。以下是详细解释:
集电极是三极管(晶体管)的三个电极之一,通常标记为C极(Collector)。它位于集电区,与基区形成集电结(PN结),负责收集由发射极发射并通过基极控制的电子流。
物理结构
三极管由发射区、基区和集电区组成,通过两个PN结(发射结和集电结)连接。集电极从集电区引出,其排列方式分为NPN和PNP两种类型。
电流路径
发射极(E极)发射电子→基极(B极)控制电子流量→集电极(C极)收集电子形成输出电流。集电极电流$I_C$与基极电流$I_B$的关系为:
$$
I_C = beta I_B
$$
其中$beta$为电流放大系数。
主要用于模拟电路(如放大器)和数字电路(如开关电路)。例如在NPN型三极管中,集电极接高电位,通过基极信号控制集电极-发射极通断。
注:部分低权威性来源提到的“逻辑集成电路”描述可能混淆了三极管与场效应管的特性,建议以高权威来源为准。
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