BT的电流分配与放大作用 为了能使发射区发射电子、集电区收集电子，必须具备的条件 是：发射结加正向电压正向偏置)，集电结加反向电压（反向偏 置)，在这些外加电压的条件下，管内载流子的传输将发生下列 过程。 发射结集电结 Je P Je N型JeP型 JeN型 发射区 基区 集电区 电子流 V。-1 EE V。+Vc EE Vo (a) (b) 6 图3.1.4 载流子的传输过程
6 BJT的电流分配与放大作用 为了能使发射区发射电子、集电区收集电子，必须具备的条件 是：发射结加正向电压 (正向偏置 )，集电结加反向电压 (反向偏 置 )，在这些外加电压的条件下，管内载流子的传输将发生下列 过程
发射区向基区注入电子 必 由于发射结外加正向电压，因此发射结势垒由V减小到'。'E, 发射区的多数载流子电子不断通过发射结扩散到基区，形成发 射极电流！E,其方向与电子流动方向相反。 基区空穴也扩散到发射区，但由于发射区杂质浓度比基区高得 多（一般高几百倍），与电子流相比，这部分空穴流可忽略不计。 发射结集电结 Je P N N型IJeP型 Je N型 发射区 基区 集电区 电子流 V区 V。一 Vo+Vcc Vo- V ee 7
7 发射区向基区注入电子 由于发射结外加正向电压，因此发射结势垒由 Vo减小到 Vo-VEE， 发射区的多数载流子电子不断通过发射结扩散到基区，形成发 射极电流 IE，其方向与电子流动方向相反。 基区空穴也扩散到发射区，但由于发射区杂质浓度比基区高得 多 (一般高几百倍 )，与电子流相比，这部分空穴流可忽略不计
电子在基区中的扩散与复合 发射区的电子注入基区后，在基区靠近发射结的边界积累起 来，形成了浓度梯度，在发射结附近浓度最高，因此，电子就 要向集电结的方向扩散。 在扩散过程中，电子会与基区中的空穴复合，同时接在基区的 电源'EE的正端则不断从基区拉走电子。电子复合的数目与电源 从基区拉走的电子数目相等，使基区的空穴浓度基本维持不变。 这样就形成了基极电流！，基极电流就是电子在基区与空穴复合 的电流。 复合越多，到达集电结的电子越少。为了减小复合，常把基区 做得很薄，并使基区掺入杂质的浓度很低，因而电子在扩散过 程中实际上与空穴复合的数量很少，大部分都能到达集电结。 8
8 电子在基区中的扩散与复合 发射区的电子注入基区后，在基区靠近发射结的边界积累起 来，形成了浓度梯度，在发射结附近浓度最高，因此，电子就 要向集电结的方向扩散。 在扩散过程中，电子会与基区中的空穴复合，同时接在基区的 电源 VEE的正端则不断从基区拉走电子。电子复合的数目与电源 从基区拉走的电子数目相等，使基区的空穴浓度基本维持不变。 这样就形成了基极电流 IB，基极电流就是电子在基区与空穴复合 的电流 。 复合越多，到达集电结的电子越少。为了减小复合，常把基区 做得很薄，并使基区掺入杂质的浓度很低，因而电子在扩散过 程中实际上与空穴复合的数量很少，大部分都能到达集电结
集电区收集扩散过来的电子 集电结所加的是反向电压，集电结势垒由V增加到V。+Vc。集电 结势垒很高，使集电区的电子和基区的空穴很难通过集电结， 但这个势垒对基区扩散到集电结边缘的电子却有很强的吸引 力，可使电子很快地漂移过集电结为集电区所收集，形成集电 极电流Ic 另一方面，根据反向PN结的特性，当集电结加反向电压时，基 区中少数载流子电子和集电区中少数载流子空穴在结电场作用 下形成反向漂移电流，这部分电流决定于少数载流子浓度，称 为反向饱和电流Ico,它的数值很小，对放大没有贡献，而且受 温度影响很大，容易使管子工作不稳定，所以在制造过程中要 尽量设法减小McBo。 9
9 集电区收集扩散过来的电子 集电结所加的是反向电压，集电结势垒由 Vo增加到 Vo+Vcc。集电 结势垒很高，使集电区的电子和基区的空穴很难通过集电结， 但这个势垒对基区扩散到集电结边缘的电子却有很强的吸引 力，可使电子很快地漂移过集电结为集电区所收集，形成集电 极电流IC 。 另一方面，根据反向PN结的特性，当集电结加反向电压时，基 区中少数载流子电子和集电区中少数载流子空穴在结电场作用 下形成反向漂移电流，这部分电流决定于少数载流子浓度，称 为反向饱和电流 ICBO，它的数值很小，对放大没有贡献，而且受 温度影响很大，容易使管子工作不稳定，所以在制造过程中要 尽量设法减小ICBO
电流分配关糸 发射极的总电流与发射结的电压'E成指数关系 iE=Ise's作-l） 式中V为温度的等效电压kT1q,Is为发射结的反向饱和电流， 它与发射区和基区的掺杂浓度、温度等因素有关，也与发射结的 面积成比例。 集电结收集的电子流是发射结发射的总电子流的一部分，常用一 系数o来表示，即 ic aig i运=ic+ig I-a-B 10
10 电流分配关系 发射极的总电流与发射结的电压 vBE成指数关系 = ( − 1 ) VBE VT E ES i I e / 式中 VT为温度的等效电压kT/ q，IES为发射结的反向饱和电流， 它与发射区和基区的掺杂浓度、温度等因素有关，也与发射结的 面积成比例。 集电结收集的电子流是发射结发射的总电子流的一部分，常用一 系数 α来表示，即 ( ) β α α α α α = − = − = = + = 1 1 E E B C E C B C E i i i i i i i i i