
發射極(Emitter)是雙極型晶體管(BJT)的三個核心電極之一,對應的英文術語為"Emitter"。該術語在電子工程領域指代半導體器件中負責向基極區域注入多數載流子的電極結構。根據《微電子電路基礎》(Sedra/Smith著)的表述,發射極在NPN型晶體管中為高濃度摻雜的N型半導體材料,其摻雜濃度通常比基極高100倍以上,這種濃度梯度設計可有效促進載流子的注入效率。
在物理結構層面,發射極的幾何形狀直接影響晶體管的高頻特性。美國電氣電子工程師協會(IEEE)标準文件JESD77-B中明确要求,現代晶體管的發射極寬度須控制在亞微米量級以降低基區電阻。麻省理工學院公開課程《半導體器件物理》指出,發射結的正偏電壓(約0.7V)是建立晶體管放大作用的必要條件,該電壓值對應于矽材料PN結的導通阈值。
國際半導體技術路線圖(ITRS)數據顯示,先進制程中發射極接觸電阻已降至$R_c = frac{rho}{W_e} cdot ln(frac{4We}{t{ox}})$量級,其中$rho$為接觸電阻率,$We$為發射極寬度,$t{ox}$為氧化層厚度。這種參數優化顯著提升了器件的工作頻率和電流驅動能力。
“發射極”是晶體管(一種半導體器件)的三個核心電極之一,另外兩個是基極和集電極。它在晶體管中承擔着發射載流子(電子或空穴)的關鍵作用,直接影響器件的放大或開關功能。
基本定義
發射極是晶體管中摻雜濃度最高的區域(例如NPN型中為N型半導體),其結構通常比集電極和基極更小。它的主要功能是向基極注入載流子(電子或空穴),形成電流的“源頭”。
工作原理
結構特點
實際應用
發射極的配置決定了晶體管的工作模式。例如:
發射極的命名源于其“發射”載流子的特性,類似于水龍頭釋放水流。在晶體管符號中,發射極箭頭方向表示電流方向(NPN箭頭向外,PNP向内)。理解發射極的作用是分析放大電路、數字邏輯電路等電子系統的基礎。
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