三層晶體管英文解釋翻譯、三層晶體管的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 three layer transistor
分詞翻譯:
三層的英語翻譯:
【計】 three layer
晶體管的英語翻譯:
transistor
【計】 MOS transistor; npn
【化】 transistor
專業解析
三層晶體管(Three-layer Transistor)在電子工程領域特指雙極結型晶體管(Bipolar Junction Transistor, BJT)。其核心特征在于由三層交替摻雜的半導體材料(通常是矽或鍺)構成兩個背靠背的PN結,從而形成具有電流放大或開關功能的三端器件。
詳細解釋:
-
結構組成 (Structure):
- 三層半導體: BJT包含三個物理區域,按摻雜類型排列:
- 發射區 (Emitter Region): 通常為高摻雜區域(NPN型為N+,PNP型為P+),負責向基區注入多數載流子(電子或空穴)。
- 基區 (Base Region): 位于發射區和集電區之間,非常薄且為輕摻雜(NPN型為P,PNP型為N)。其作用是控制從發射區注入的載流子流向集電區。
- 集電區 (Collector Region): 面積最大,中等摻雜(NPN型為N,PNP型為P),負責收集從基區擴散過來的載流子。
- 兩個PN結: 這三層結構自然形成了兩個PN結:
- 發射結 (Emitter-Base Junction, EBJ): 位于發射區與基區之間。
- 集電結 (Collector-Base Junction, CBJ): 位于集電區與基區之間。
- 三個電極: 從三個半導體區域分别引出金屬電極:
- 發射極 (Emitter, E): 對應發射區。
- 基極 (Base, B): 對應基區。
- 集電極 (Collector, C): 對應集電區。
-
工作原理 (Operating Principle - 以NPN型為例):
- 放大狀态 (Active Mode): 這是BJT用作放大器時的典型工作狀态。
- 發射結正向偏置 (Forward Bias): 在EBJ上施加正向電壓(VBE > 0),降低了勢壘。發射區的高濃度電子(多數載流子)大量擴散注入到基區。
- 基區傳輸 (Base Transport): 注入基區的電子成為基區的少數載流子。由于基區非常薄且輕摻雜,大部分電子在基區複合掉之前就擴散到達集電結邊緣。基極電流 (IB) 主要用于補充基區因複合而損失的空穴。
- 集電結反向偏置 (Reverse Bias): 在CBJ上施加較大的反向電壓(VCB > 0),集電結耗盡層較寬,存在強電場。
- 集電區收集 (Collection): 擴散到集電結邊緣的電子被集電結的強電場掃入集電區,形成集電極電流 (IC) 的主要部分。IC 遠大于 IB,體現了電流放大作用。放大能力用直流電流增益 β (或 hFE) 表示:β = IC / IB。
- 其他工作狀态:
- 截止狀态 (Cutoff Mode): EBJ和CBJ均反向偏置。幾乎沒有載流子注入或收集,IB ≈ 0, IC ≈ 0。相當于開關斷開。
- 飽和狀态 (Saturation Mode): EBJ和CBJ均正向偏置。集電區收集電子的能力達到極限,IC 不再隨 IB 顯著增大。VCE 很小(飽和壓降),相當于開關閉合。
- 反向放大狀态 (Reverse Active Mode): EBJ反向偏置,CBJ正向偏置。此時集電區作為發射極,發射區作為集電極。由于結構不對稱(發射區高摻雜,集電區低摻雜),這種狀态下的電流增益很低,通常避免使用。
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類型 (Types):
- NPN型晶體管: 結構為N-P-N。發射區為N型,基區為P型,集電區為N型。工作時,電子是主要的載流子(從發射極流向集電極)。
- PNP型晶體管: 結構為P-N-P。發射區為P型,基區為N型,集電區為P型。工作時,空穴是主要的載流子(從發射極流向集電極)。
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核心功能 (Key Function):
- 電流放大: BJT是一種電流控制型器件。小的基極電流 (IB) 變化可以控制大的集電極電流 (IC) 變化(IC = β * IB)。
- 開關作用: 通過控制基極電流,可以使晶體管在截止(關斷)和飽和(導通)狀态之間切換,實現電路的通斷控制。
參考來源:
- Sedra, Adel S., & Smith, Kenneth C. (2016). Microelectronic Circuits (7th ed.). Oxford University Press. (經典微電子學教材,詳細闡述BJT物理結構、工作原理、特性曲線及模型)
- IEEE Standards Association. IEEE Standard 100: The Authoritative Dictionary of IEEE Standards Terms. (權威标準術語詞典,提供電子工程術語的标準化定義)
- Encyclopedia Britannica. "Transistor." (權威百科全書條目,概述晶體管曆史、類型和基本原理)
網絡擴展解釋
根據搜索結果中的信息,“三層晶體管”可能是指“三極晶體管”(也稱為晶體三極管或晶體管),其核心結構由三個不同摻雜類型的半導體層構成。以下是詳細解釋:
結構與組成
三極晶體管包含三個電極和對應的半導體層:
- 發射極(Emitter):高摻雜濃度,負責發射載流子(電子或空穴)。
- 基極(Base):極薄且低摻雜,控制載流子的傳輸。
- 集電極(Collector):面積較大,收集載流子并輸出電流。
工作原理
通過調節基極的微小電流,可控制發射極到集電極的大電流,實現信號放大或開關控制。例如,在放大電路中,基極電流的微小變化會引起集電極電流的顯著變化。
類型與材料
- 按極性:NPN型(電子主導)和PNP型(空穴主導)。
- 按材料:矽(主流)和鍺(早期使用)。
應用場景
廣泛用于電子設備的放大電路(如音頻放大器)、開關電路(如數字邏輯門)及穩壓模塊中。
若需進一步了解具體參數或制造工藝,可參考電子工程類教材或專業資料。
分類
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