半导体管中最基本的器件是 PN 结。PN 结可以分为正向偏置和反向偏置两种状态,正向偏置时 PN 结导通,反向偏置时 PN 结截止。PN 结的导通沿着两个方向:从 P 区流入 N 区,或从 N 区流入 P 区。当 PN 结反向偏置时,通过内部漏电流流过的电流远远小于通过 PN 结的导通电流。
管电流主要是由 PN 结截止程度决定的。支配 PN 结截止程度的因素是反向偏压。通过调整偏置电压,可以改变管的基态电流。
半导体管的电流也会受到输入信号的变化影响。通常,半导体管的基极被视为一个开路,在这种情况下,输入信号不会流过 PN 结。但是,在输出信号的存在下,电流将从基极流到集电极。通过引入输入信号,可以调整基极电流的大小。
在共射极电路中,输入信号被放大,以产生放大的输出。在共集电路中,电流被输入,以生成通过集电极的放大信号。
晶体管中另一个重要的限制因素是控制电压。控制电压就是 PN 结承受的反向偏压。当反向偏压超出此值时,PN 结会破裂,半导体管就会被烧毁。
管电流受控制因素的影响,经常会存在分类和变形。当控制电压超过某个特定的值时,管电流会变得不稳定,这是半导体计算机需要注意的一个问题。
半导体管中使用的材料和构造也影响着管电流的大小。由于材料和构造的不同,半导体器件的电流特性随之不同。例如,基本的晶体管类型包括 NPN 和 PNP 之间的差异是导电和截止电流的方向。
在集成电路中,大量的半导体器件可以集成在同一芯片上,这样可以提高电路的可靠性、性能和数据速率。