
【計】 bipolar device
【醫】 twin pole
model; mould; type
【醫】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【經】 type
parts of an apparatus
【化】 device
雙極型器件(Bipolar Device)是一種基于電子和空穴兩種載流子共同參與導電的半導體器件,其核心特征為電流由多數載流子和少數載流子的擴散與複合過程共同控制。該術語在漢英詞典中對應"Bipolar Device",其中"Bipolar"指器件内部同時存在兩種極性(N型和P型)的載流子傳輸機制。
典型結構與工作原理
以雙極結型晶體管(BJT)為例,其結構包含發射極、基極和集電極三個摻雜區域,通過NPN或PNP型半導體疊層實現電流放大功能。當基極-發射極間施加正向偏置時,多數載流子注入基區并與少數載流子複合,形成受控輸出電流。這種載流子雙極特性使其具有高跨導和快速開關能力(參考:IEEE Xplore, Bipolar Transistor Fundamentals)。
核心應用領域
技術演進
盡管MOSFET技術在現代集成電路中占據主導地位,雙極型器件仍因其低噪聲系數和溫度穩定性,在射頻前端模塊(如5G基站功率放大器)保持不可替代地位(來源:Qorvo技術報告)。國際半導體技術路線圖(ITRS)指出,異質結雙極晶體管(HBT)已成為毫米波通信的核心元件。
雙極型器件是電力電子領域的重要半導體元件,其核心特征在于電子和空穴兩種載流子同時參與導電。以下是其詳細解釋及特點:
雙極型器件通過電子和空穴的協同作用實現導電,這種機制與單極型器件(如MOSFET,僅依賴電子或空穴中的一種)形成鮮明對比。例如,雙極結型晶體管(BJT)通過基極電流控制集電極電流,涉及兩種載流子的注入與複合過程。
雙極型器件在電力控制、通信設備、家用電器等領域發揮關鍵作用,例如:
特性 | 雙極型器件 | 單極型器件(如MOSFET) |
---|---|---|
載流子類型 | 電子+空穴 | 僅電子或空穴 |
控制方式 | 電流控制 | 電壓控制 |
輸入阻抗 | 低 | 高 |
開關速度 | 較快(但弱于部分單極型器件) | 極高 |
雙極型器件通過兩種載流子的協同工作實現高效導電,盡管存在功耗較高的局限性,但其高耐壓、大電流特性使其在功率電子領域不可替代。如需進一步了解典型器件結構或工作原理,可參考中關于PNP/NPN晶體管的詳細分析。
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