BJT是通過一定的工藝，將兩個PN結結合在一起的器件，由于PN結之間的相互影響，使BJT表現出不同于單個PN結的特性而具有電流放大，從而使PN結的應用發生了質的飛躍。本節將圍繞BJT為什么具有電流放大作用這個核心問題，討論BJT的結構、內部載流子的運動過程以及它的特性曲線和參數。 一、BJT的結構簡介 BJT又常稱為晶體管，它的種類很多。按照頻率分，有高頻管、低頻管；按照功率分，有小、中、大功率管；按照半導體材料分，有硅管、鍺管；根據結構不同，又可分成NPN型和PNP型等等。但從它們的外形來看，BJT都有三個電極。
它是由兩個PN結的三層半導體制成的。中間是一塊很薄的P型半導體(幾微米~幾十微米)，兩邊各為一塊N型半導體。從三塊半導體上各自接出的一根引線就是BJT的三個電極，它們分別叫做發射極e、基極b和集電極c，對應的每塊半導體稱為發射區、基區和集電區。雖然發射區和集電區都是N型半導體，但是發射區比集電區摻的雜質多。在幾何尺寸上，集電區的面積比發射區的大，這從圖3.1也可看到，因此它們并不是對稱的。 二、BJT的電流分配與放大作用 1、BJT內部載流子的傳輸過程 BJT工作于放大狀態的基本條件：發射結正偏、集電結反偏。 在外加電壓的作用下，BJT內部載流子的傳輸過程為： （1）發射極注入電子 由于發射結外加正向電壓VEE，因此發射結的空間電荷區變窄，這時發射區的多數載流子電子不斷通過發射結擴散到基區，形成發射極電流IE，其方向與電子流動方向相反。（2）電子在基區中的擴散與復合 由發射區來的電子注入基區后，就在基區靠近發射結的邊界積累起來，右基區中形成了一定的濃度梯度，靠近發射結附近濃度最高，離發射結越遠濃度越小。因此，電子就要向集電結的方向擴散，在擴散過程中又會與基區中的空穴復合，同時接在基區的電源VEE的正端則不斷從基區拉走電子，好像不斷供給基區空穴。電子復合的數目與電源從基區拉走的電子數目相等，使基區的空穴濃度基本維持不變。這樣就形成了基極電流IB，所以基極電流就是電子在基區與空穴復合的電流。也就是說，注人基區的電子有一部分未到達集電結，如復合越多，則到達集電結的電子越少，對放大是不利的。所以為了減小復合，常把基區做得很薄(幾微米)，并使基區摻入雜質的濃度很低，因而電子在擴散過程中實際上與空穴復合的數量很少，大部分都能能到達集電結。（3）集電區收集電子 集電結外加反向電壓，其集電結的內電場非常強，且電場方向從C區指向B區。使集電區的電子和基區的空穴很難通過集電結，但對基區擴散到集電結邊緣的電子卻有很強的吸引力，使電子很快地漂移過集電結為集電區所收集，形成集電極電流IC。與此同時，集電區的空穴也會在該電場的作用下，漂移到基區，形成很小的反向飽和電流ICB0。 2、電流分配關系 與正向偏置的二極管電流類似，發射極電流iE與vBE成指數關系： 集電極電流iC是iE的一部分，即： 式中β稱為BJT的電流放大系數 三、BJT的特性曲線 １.共射極電路的特性曲線 （1）輸入特性 VCE=0V時，b、e間加正向電壓，這時發射結和集電結均為正偏，相當于兩個二極管正向并聯的特性。 VCE≥1V時，這時集電結反偏，從發射區注入基區的電子絕大部分都漂移到集電極，只有小部分與空穴復合形成IB。vCE>1V以后，IC增加很少，因此IB的變化量也很少，可以忽略vCE對IB的影響，即輸入特性曲線都重合。
注意:發射結開始導通的電壓vBE：0.6V~0.7V(硅管)，0.1~0.3V(鍺管) （2）輸出特性曲線 對于一確定的iB值，iC隨VCE的變化形成一條曲線，給出多個不同的iB值，就產生一個曲線族。如圖3.6所示。 ①IB=0V，IC=ICEOBJT截止，無放大作用，因此對應IB=0的輸出特性曲線以下的區域稱為截止區如圖3.6所示。 ②IB﹥0，VCE<1V，iC隨IB的變化不遵循的規律，而且iC隨VCE的變化也是非線性的，所以該區域稱為飽和區。 ③IB﹥0、VCE≥1V，iC隨iB的變化情況為： 或 在這個區域中IC幾乎不隨VCE變化，對應于每一個IB值的特性曲線都幾乎與水平軸平行，因此該區域稱為線性區或放大區。 四、BJT的主要參數 BJT的參數是用來表征管子性能優劣相適應范圍的，它是選用BJT的依據。了解這些參數的意義，對于合理使用和充分利用BJT達到設計電路的經濟性和可靠性是十分必要的。 1.流放大系數 BJT在共射極接法時的電流放大系數，根據工作狀態的不同，在直流和交流兩種情況下分別用符號和表示。其中 上式表明:BJT集電極的直流電流IC與基極的直流電流IB的比值，就是BJT接成共射極電路時的直流電流放大系數，有時用hFE來代表。 但是，BJT常常工作在有信號輸人的情況下，這時基極電流產生一個變化量，相應的集電極電流變化量為，則與之比稱為BJT的交流電流放大系數，記作即 2.極間反向電流 （1）集電極-基極反向飽和電流ICBO。表示發射極開路，c、b間加上一定的反向電壓時的電流。 （2）集電極-發射極反向飽和電流（穿透電流）ICEO。表示基極開路，c、e間加上一定的反向電壓時的集電極電流。 3.極限參數 （1）集電極最大允許電流ICM。表示BJT的參數變化不超過允許值時集電極允許的最大電流。當電流超過ICM時，三極管的性能將顯著下降，甚至有燒壞管子的可能。 （2）集電極最大允許功耗PCM。表示BJT的集電結允許損耗功率的最大值。超過此值時，三極管的性能將變壞或燒毀。 （3）反向擊穿電壓V（BR）CEO。表示基極開路，c、e間的反向擊穿電壓。 4、晶體管的選擇 （1）依使用條件選PCM在安全區工作的管子，并給予適當的散熱要求。 （2）要注意工作時反向擊穿電壓，特別是VCE不應超過V（BR）CEO。 （3）要注意工作時的最大集電極電流IC不應超過ICM。 （4）要依使用要求：是小功率還是大功率，低頻、高頻還是超高頻，工作電源的極性，β值大小要求。
