晶體三極管的結(jié)構(gòu)、符號(hào)、類型

發(fā)布時(shí)間:2024-03-21
(一) 結(jié)構(gòu)和符號(hào)
在一塊極薄的硅或鍺基片上制作兩個(gè)pn結(jié)就構(gòu)成三層半導(dǎo)體,從三層半導(dǎo)體上各自接出一根導(dǎo)線,就是三極管的三個(gè)電極,再封裝在管殼里就制成了晶體三極管。
三個(gè)電極分別叫做發(fā)射極e、基極b、集電極c,對(duì)應(yīng)的每層半導(dǎo)體分別稱為發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)。發(fā)射區(qū)與基區(qū)交界處的pn結(jié)叫發(fā)射結(jié),集電區(qū)與基區(qū)交界處的pn結(jié)叫集電結(jié)。依據(jù)基區(qū)材料是p型還是n型半導(dǎo)體,三極管有npn型和pnp型兩種組合型式。它們的基本結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。
三極管的文字符號(hào)為v,圖形符號(hào)如圖(b)和(c)所示。兩種符號(hào)的區(qū)別在于發(fā)射極箭頭的方向不同,箭頭方向表示發(fā)射結(jié)加正向電壓時(shí)的電流方向。
圖2是常見的幾種國產(chǎn)三極管封裝和外形。功率大小不同的三極管有著不同的體積和封裝形式,在晶體管手冊(cè)中有具體說明。
圖1 體管晶體三極管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)
a) 結(jié)構(gòu) b) 符號(hào) c) 大功率管
外殼集電極
早期生產(chǎn)的三極管有的采用玻璃封裝;有些超小型三極管采用陶瓷環(huán)氧封裝;絕大多數(shù) 大、中、小型三極管采用金屬外殼封裝;大功率晶體三極管管殼是集電極,通常作成扁平形狀并有安裝螺釘孔,有的大功率三極管的集電極制成螺栓形狀,這樣能使三極管和散熱器連接一體便于散熱。近年來越來越多的中、小功率三極管采用硅酮塑料封裝。
三極管的制造工藝較多,圖2-3和圖2-4分別是用合金工藝和平面工藝制作的三極管結(jié)構(gòu)示意圖。不論哪種結(jié)構(gòu),都必須具有以下共同特點(diǎn):
1. 發(fā)射區(qū)的摻雜濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)摻雜濃度。
2. 基區(qū)都做得很?。s幾到幾十微米),集電結(jié)面積制作得比發(fā)射結(jié)面積大。
由于在結(jié)構(gòu)上有這些特點(diǎn),三極管并不等于兩個(gè)二極管的簡單組合,也不能將發(fā)射極和集電極顛倒使用。
圖2 幾種晶體三極管的外形和封裝
圖3 合金法工藝制作的晶體三極管管芯
圖4 平面工藝制作的晶體三極管管芯
(二) 類型
型號(hào)各種三極管都有自己的型號(hào),按照國家標(biāo)準(zhǔn)gb249-74的規(guī)定,國產(chǎn)三極管的型號(hào)也是由五個(gè)部分組成。表2-1中第二、第三檔所列的是三極管常見類型,對(duì)其含意需搞清楚。
2. 分類通常按以下幾個(gè)方面進(jìn)行分類:
(1) 依據(jù)制造材料的不同,三極管分為鍺管與硅管兩類。它們的特性大同小異。硅管受溫度影響較小,工作較穩(wěn)定,因此在通信設(shè)備上常用硅管。
(2) 依據(jù)三極管內(nèi)部基本結(jié)構(gòu),分為npn型和pnp型兩類。目前我國生產(chǎn)的硅管多數(shù)是npn型(也有少量pnp型),一般采用平面工藝制造。鍺管多數(shù)是pnp型(也有少量npn型),一般采用合金工藝制造。
(3) 依據(jù)工作頻率不同,可分為高頻管(工作頻率等于或大于3兆赫)和低頻管(工作頻率低于3兆赫)。
(4) 依據(jù)用途的不同,分為普通放大三極管和開關(guān)三極管。
(5) 依據(jù)功率不同,分為小功率管(耗散功率<1瓦=和大功率管(耗散功率≥1瓦)。
表1 晶體三極管的型號(hào)
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