(初学者视角)二极管和三极管的工作原理

二极管工作原理

N区的自由电子带负电，P区带正电的空穴会吸引自由电子扩散填充

左边失去电子的区域会显示正电，P区得到新的电子会显负电

这整块区域就是耗尽层，也叫PN结。

当电池负极接N区，正极接P区，负极输入负电荷同性相斥，推动自由电子向前，只要电压大于0.7V，自由电子就能穿过耗尽层填充到空穴，又再次被电源正极吸引，此时处于导通状态。

电池反过来，正极吸引自由电子离开，负极输入负电荷填充空穴，此事耗尽层增大，新的负电荷始终无法跨过，所以电流截止。这就是二极管单向导通原理。

三极管工作原理

在二极管的基础上，改为给左边较小的区域进行高浓度N型掺杂，给中间极度小的区域进行P型掺杂，在右边比较宽的区域进行普通浓度N型掺杂，PN相连接处形成耗尽层。

在三个地方接上引脚，分别命名为C（集电极）、B（基极）、E（发射极）。给B、E通电，负电荷同性相斥，推动自由电子向前填充到空穴，再被正极吸引形成回路，在P区中每吸引一个电子出来，就有一个空穴等着下一个填充上来。再给C、E通电，正极接右边N区，所以会吸引电子离开，耗尽层增大，这时候左侧N区接了两个电源负极，会输入新的负电荷，再加上E处上的N区里掺杂着高浓度大量自由电子，当B、E电源正极每吸引一个电子形成空穴，就会涌入大量负电子抢占这个空穴，其中只有一个电子进入空穴，而这些多出来的电子会挤在一个区域，C（集电极）的N区上正常浓度掺杂，耗尽层负极区同性相斥的力远远低于这些电子向右的力，这些多出来的电子就会产生漂移运动，突破耗尽层进入集电极，然后被电池正极吸引。这就是三极管的放大原理和工作原理。

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