半导体学习——三极管正确理解

学习三极管时候的问题：

1.能量不是守恒的吗，为什么三极管会有放大电路的效果？

2.既然是PNP型或者是NPN型，那么总有一个PN结是反向偏置的，那么电流是如何通过这个反向偏置的PN结到达集电极的呢？

1.  三极管的“放大”并不是把小电流变成大电流，它只是可以通过小电流控制大电流，以小的能量去控制大的能量输出。三极管就相当于一个水龙头起到一个控制这个水量的大小。

     如图其实三极管有两个能量输入（这也是当时自己理解错误的原因），当V1这里的开关断开时，三极管呈现关闭状态，当开关闭合时候整个三极管处于导通状态，VCC所提供的电流也就能通过这个三极管，而V1的电压越大（合理范围），这个导通的效果就越明显，通过三极管到达集电极C的电流就越大，电流就呈现了一个从0到一定数值的变化，也就是一个放大的过程。

2.

那么问题来了 基级—发射级（BE）的状态是导通的那么，BC不就反向了吗，那么电流怎么通过的呢？ 

（ps：这里一直有个误解认为反偏的PN结电流无法通过，其实是有电流的只不过很少可以忽略不计（电子漂移），一个很重要的一点是PN结正向偏置由多数载流子导电，反向偏置时候由少数的载流子导电。

ps： 这里简单介绍一下载流子，N型半导体一般是参杂了磷的硅衬底，在P与Si的结合中多出了一个电子（4*2+1），所以N型半导体里面有大量的电子，这就是为什么叫它N型半导体---- negative。

        而相反的P型半导体，一般是参杂了B一类的3价元素，在与Si的结合中有出现了一个空穴（3*2+1），所以P型半导体里面有大量的空穴，即Positive。）

根据上图所示，分上下两个PN结来看，在下面的PN结即BE是接正向电压，PN结导通，此时由V1提供的大量电子迁移到了P结，部分由导线转移到V1的正极，而大部分残留在了P结区域。

这时候我们再看上面的PN结，即BC，P结由VCC的正极提供了大量空穴，那么此时对于上面的PN结下面有大量的电子，上面有大量的空穴那么自然就导通了。

再考虑一下PN结单独偏置的情况，当PN结偏置的时候N结接的是正极，而正极提供的是空穴，而N结里面大量的是电子，那么电子就被正极吸引，同理P结的大量空穴也就被负极吸引，这样的话在PN之间就没有多数载流子的移动了，也就没有电流，也就是所谓的反向截至（只有有少数载流子形成的微小电流，忽略不计。）