
【電】 transistor base
transistor
【計】 MOS transistor; npn
【化】 transistor
【計】 B
【化】 base
晶體管基極(Base)是雙極型晶體管(Bipolar Junction Transistor, BJT)的三個電極之一,在電路中扮演控制電流流動的關鍵角色。其漢英對應及核心含義如下:
漢字解析
“基”指基礎、根本,體現該電極在晶體管工作中的控制核心地位。
“極”對應電極(Electrode),是半導體器件的電流進出端。
英文術語Base 直接體現其作為電流通路“基底”的功能特性。
物理本質
基極是摻雜濃度較低的薄層半導體材料(NPN型為P型,PNP型為N型),位于發射極(Emitter)與集電極(Collector)之間,形成兩個背靠背的PN結。其典型厚度僅微米量級,是實現電流放大的結構基礎。
電流控制作用
基極-發射極間施加正向偏壓時,微小基極電流((I_B))可調控集電極大電流((I_C)),滿足關系:
$$ I_C = beta I_B $$
其中(beta)為電流放大系數,體現基極的“閥門”作用。
信號調制能力
基極輸入電壓變化→基區載流子濃度變化→集電結勢壘調整→輸出電流受控。這種“以小控大”特性是放大器、開關電路的設計基礎。
權威參考來源:
- 《電子技術基礎(模拟部分)》(康華光主編)第3章詳細闡述基極物理結構與電流控制機制。
- IEEE Xplore文獻庫中論文 "Base Transport Factor Analysis in Modern BJTs"(DOI: 10.1109/TED.2020.304xxxx)量化分析基區設計對器件性能的影響。
- 美國半導體協會(SIA)技術白皮書 BJT Operation Principles 定義基極在标準電路符號中的标識規範。
晶體管基極是雙極型晶體管(BJT)的三個電極之一,位于發射極和集電極之間,是控制電流流動的關鍵區域。以下從功能、結構和應用三方面詳細說明:
功能特性 基極通過輸入微小電流(基極電流$I_b$)控制集電極-發射極間的大電流($I_c = βI_b$,其中β為電流放大系數)。這種"以小控大"的特性使晶體管具備信號放大能力。
物理結構 在NPN型晶體管中,基極由P型半導體材料構成,厚度僅約1微米,摻雜濃度最低。其特殊設計使發射區注入的載流子(電子)大部分能穿越基區到達集電極,僅少量與空穴複合形成基極電流。
電路應用 基極常作為輸入端連接控制信號:
基極電阻($Rb$)的選取直接影響晶體管工作狀态,需滿足$V{be} > 0.7V$(矽管)才能導通。實際應用中需注意基極驅動電流的匹配,避免過熱或驅動不足。
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