单结晶体管,也称为单晶体管或整晶体管,是半导体器件中的一种。它是由单晶硅材料制成的晶体管,具有优良的物理特性,其电流增益相对较高,速度快,电阻小等特点。
单结晶体管是现代电子技术的重要组成部分,广泛应用于数字电路和模拟电路中。
单结晶体管由n型或p型掺杂的硅单晶片制成,具有三个电极:emitter(发射极)、base(基极)和collector(集电极)。
在单结晶体管中,n型区和p型区交替排列,形成了pn结,其中,发射极连接n型区,基极连接pn结,集电极连接p型区。
当加在pn结两端的电压为正向时, pn 结导通,当加在pn结两端的电压为反向时, pn 结截止,从而实现了单结晶体管的放大和开关控制。
在单结晶体管中,如果发射极为n型掺杂,基极为p型掺杂,集电极为p型掺杂,则称之为npn型单结晶体管;如果发射极为p型掺杂,基极为n型掺杂,集电极为n型掺杂,则称之为pnp型单结晶体管。
当npn型单结晶体管的发射极接上正电源时,基极被加上了一个向负电源的电压,而集电极则被加上了一个向正电源的电压。这样,发射极与基极之间形成了一个正向偏置的电路,而基极与集电极之间则形成了一个反向偏置的电路。
此时,由于 pn 结的存在,电子从n型区域注入基区,同时被集电区的正电位吸收。由于基区极薄且宽度比集电区少,所以电子不能从基区穿过到发射区,大多数电子汇聚在基区。当发射极和基极之间的电压逐渐增加,基区的电场强度也随之增加,通过pn结进入集电区的电流也随之增加,从而实现单结晶体管的放大作用。
相对于其他半导体器件,单结晶体管具有以下优点:
但是单结晶体管也存在一些缺点: