双极型晶体管（BJT）的学习总结ⅱ

一、论述双极型晶体管工作在正向放大区时，晶体管内部的各种微观电流

1: $I_{p}\left ( X_{1} \right )$

2: $I_{n}\left ( X_{2} \right )$

3: $I_{n}\left ( X_{3} \right )$

4: $I_{n}\left ( X_{4} \right )$

5: $I_{RB}$

6: $I_{CBO}$

发射极正向电流 $I_{E}$ 是由两部分组成：一部分是注入基区的电子扩散电流 $I_{n}\left ( X_{2} \right )$ ，另一部分是注入

发射区的空穴扩散电流 $I_{p}\left ( X_{1} \right )$

$I_{E}=I_{n}\left ( X_{2} \right )+I_{p}\left ( X_{1} \right )$

基极电流 $I_{B}$ 有三个组成部分：一部分是集电结反偏的反向饱和电流 $I_{CBO}$ ；一部分是发射结正偏，由基区注入发射区的空穴扩散电流 $I_{p}\left ( X_{1} \right )$ ；进入基区的电子与空穴复合形成的电流 $I_{RB}$

$I_{B}=I_{p}\left ( X_{1} \right )+I_{RB}-I_{CBO}$

集电极电流 $I_{C}$ 有三个组成部分：一部分是扩散到集电结边界 $X_{3}$ 的电子扩散电流 $I_{n}\left ( X_{3} \right )$ ，这些电子在集电结电场作用下，变成电子漂移电流 $I_{n}\left ( X_{4} \right )$ ， $I_{n}\left ( X_{4} \right )$ = $I_{n}\left ( X_{3} \right )$ ，它是一股反向大电流；另一部分是集电结反向漏电流 $I_{CBO}$

$I_{C}=I_{n}\left ( X_{4} \right )+I_{CBO}$

其中， $I_{n}\left ( X_{2} \right )=I_{n}\left ( X_{3}\right )+I_{RB}$ ,由于基区低掺杂，多子空穴浓度极低， $I_{RB}$ 可以忽略。

集电结反向饱和电流 $I_{CBO}$ 分析：

$I=q\left ( \frac{D_{n}n_{p0}}{L_{n}} + \frac{D_{p}p_{n0}}{L_{p}} \right )\left ( e^{\frac{qV}{KT}}-1 \right )A$

一但 $\left | V \right |> 0.1$ V,那么 $e^{\frac{qV}{kT}}\ll 1$ ,则反向漏电流

$I=-q\left ( \frac{D_{n}n_{p0}}{L_{n}} + \frac{D_{p}p_{n0}}{L_{p}} \right )A$

共发射极电路中， $I_{B}$ 一定时，随着 $V_{CE}$ 的增加， $I_{C}$ 刚开始呈上升趋势，后来就为一个稳定的值。这是因为集电结反偏电压的作用是用电场力将电子尽可能多的扫向集电区，而发射结正偏电压一定时，发射的电子浓度一定。所以后来继续增加 $V_{CE}$ ，集电极电流值不在增长，为稳定值。

二、“电子血液”散热技术

在晶体管电子流出端的衬底外，沉积一层对应材料，能形成一个半导体制冷P-N结构，因为N材料的电子能级低，P材料的电子能级高，当电子流过时需要从衬底吸入热量，成为晶体管核心散热的一个良好途径。带走的热量会与电流的大小成正比例，所以业内形象地将其称为“电子血液”散热技术。

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