三极管工作原理分析

对PN结，在P区，空穴是多子，电子是少子。

            在N区，电子是多子，空穴是少子。

Figure 1 PN结正偏

Figure 2 PN结反偏

      PN结正偏时，多数载流子导电，反偏时，少数载流子导电。因少数载流子数量少所以反偏电流小，PN结显示出单相电性。如果想要认为地增加反向漏电流，只要想办法增加反偏时少数载流子的数量即可（比如光敏二极管的原理）。特别要说明，反偏时少数载流子反向通过PN接是很容易的的，甚至比正偏时多数载流子正向通过PN结还要容易。

　　PN结内部存在有一个因多数载流子相互扩散而产生的内电场，而内电场的作用方向总是阻碍多数载流子正向通过，所以，多数载流子正向通过PN结时需要克服内电场的作用，需要约0.7V的外加电压，这是PN结正向导通的门电压。而反偏时，内电场在电源作用下会被加强，也就是PN结加厚，少数载流子反向通过PN结时，内电场作用反向和少数载流子通过PN结的方向一致，也就是说此时的内电场对少数载流子通过步进不会阻碍作用，甚至还会有帮助作用。这就导致了以上我们所说的结论:反偏时少数载流子反向通过PN结是很容易的，甚至比正偏时多数载流子正向通过PN结还要容易。

以NPN型为例。

　　发射结加上正偏电压导通后，在外加电压的作用下，发射区的多数载流子—电子就会很容易地被大量发射进入基区。这些载流子一旦进入基区，它们在基区（P）的性质任然属于少数载流子的。如前所述，少数载流子很容易反向穿过处于反偏转改的PN结，所以，这些载流子—电子就很容易向上穿过处于反偏状态的集电结区形成集电极电流I_c。由此可见，集电极电流的形成并不是一定要靠集电极的高电位。集电极电流的大小更主要的要取决于发射区载流子对基区的发射与注入，取决于这种发射与注入的程度，这种载流子的发射注入程度几乎与集电极电位的高迪没有什么关系。这正好能自然地说明，为什么三极管在放大状态下，集电极电流I_c与集电极电位V_c的大小无关的原因。放大状态I_c下并不受控于V_c，V_c的作用主要是维持集电结的反偏状态，以此来满足三极管放大态下所需要外部电条件。

I_c的本质是“少子”电流，是通过电子注入而实现的人为可控的集电极“漏”电流，因此它就可以很容易地反向通过集电结。

三极管饱和状态下，集电极电位很低甚至会接近或稍低于基极电位，集电结处于零偏置，但仍然会有较大的集电结反向I_c产生。