三極管工作原理分析

對PN結，在P區，空穴是多子，電子是少子。

            在N區，電子是多子，空穴是少子。

Figure 1 PN結正偏

Figure 2 PN結反偏

      PN結正偏時，多數載流子導電，反偏時，少數載流子導電。因少數載流子數量少所以反偏電流小，PN結顯示出單相電性。如果想要認為地增加反向漏電流，只要想辦法增加反偏時少數載流子的數量即可（比如光敏二極管的原理）。特別要說明，反偏時少數載流子反向通過PN接是很容易的的，甚至比正偏時多數載流子正向通過PN結還要容易。

　　PN結內部存在有一個因多數載流子相互擴散而產生的內電場，而內電場的作用方向總是阻礙多數載流子正向通過，所以，多數載流子正向通過PN結時需要克服內電場的作用，需要約0.7V的外加電壓，這是PN結正向導通的門電壓。而反偏時，內電場在電源作用下會被加強，也就是PN結加厚，少數載流子反向通過PN結時，內電場作用反向和少數載流子通過PN結的方向一致，也就是說此時的內電場對少數載流子通過步進不會阻礙作用，甚至還會有幫助作用。這就導致了以上我們所說的結論:反偏時少數載流子反向通過PN結是很容易的，甚至比正偏時多數載流子正向通過PN結還要容易。

以NPN型為例。

　　發射結加上正偏電壓導通后，在外加電壓的作用下，發射區的多數載流子—電子就會很容易地被大量發射進入基區。這些載流子一旦進入基區，它們在基區（P）的性質任然屬於少數載流子的。如前所述，少數載流子很容易反向穿過處於反偏轉改的PN結，所以，這些載流子—電子就很容易向上穿過處於反偏狀態的集電結區形成集電極電流I_c。由此可見，集電極電流的形成並不是一定要靠集電極的高電位。集電極電流的大小更主要的要取決於發射區載流子對基區的發射與注入，取決於這種發射與注入的程度，這種載流子的發射注入程度幾乎與集電極電位的高迪沒有什么關系。這正好能自然地說明，為什么三極管在放大狀態下，集電極電流I_c與集電極電位V_c的大小無關的原因。放大狀態I_c下並不受控於V_c，V_c的作用主要是維持集電結的反偏狀態，以此來滿足三極管放大態下所需要外部電條件。

I_c的本質是“少子”電流，是通過電子注入而實現的人為可控的集電極“漏”電流，因此它就可以很容易地反向通過集電結。

三極管飽和狀態下，集電極電位很低甚至會接近或稍低於基極電位，集電結處於零偏置，但仍然會有較大的集電結反向I_c產生。