芯片晶體管工作原理

　　晶體管是一個簡單的組件，可以使用它來構建許多有趣的電路。在本文中，將帶你了解晶體管是如何工作的，以便你可以在后面的電路設計中使用它們。一旦你了解了晶體管的基本知識，這其實是相當容易的。

　　晶體管的工作原理利用半導體的特性，每個管子工作原理個不同，S是指源極(Source)，D是指漏極(Drain)，G是柵極(Gate)。晶體管的工作原理其實很簡單，就是用兩個狀態表示二進制的“0”和“1”。源極和漏極之間是溝道(Channel)，當沒有對柵極(G)施加電壓的時候，溝道中不會聚集有效的電荷，源極(S)和漏極(S)之間不會有有效電流產生，晶體管處于關閉狀態。可以把這種關閉的狀態解釋為“0”。當對柵極(G)施加電壓的時候，溝道中會聚集有效的電荷，形成一條從源極(S)到漏極(D)導通的通道，晶體管處于開啟狀態，可以把這種狀態解釋為“1”。這樣二進制的兩個狀態就由晶體管的開啟和關閉狀態表示出來了。

　　一、晶體管工作原理-簡介

　　晶體管，英文名Transistor，是指所有基于半導體材料的單個元件，如二極管、三極管、場效應晶體管等。晶體管具有整流、檢波、放大、穩壓、開關等多種功能。它具有響應速度快、精度高的特點。它是手機、平板電腦等現代電子電路標準化運作的基本積木，目前已被廣泛應用。

　　二、晶體管工作原理-分類

　　晶體管一般是指所有的半導體器件，包括N種以上，所以可以用不同的方式分類。根據所用材料的不同，晶體管可分為硅晶體管和鍺晶體管。根據極性的不同，可分為NPN型晶體管和PNP型晶體管。根據結構和制造工藝的不同，可分為擴散晶體管、合金晶體管和平面晶體管。還可以根據不同的電流容量、不同的工作頻率、不同的封裝結構分為不同的類型。但晶體管多指晶體管，主要分為雙極型晶體管(BJT)和場效應晶體管(FET)。接下來，我們將以BJT和場效應管為例來解釋晶體管的工作原理。

　　三、晶體管工作原理——雙極晶體管

　　雙極晶體管，英文名為Bipolar Transistor，是雙極結型晶體管的縮寫。因為它有三個端子，我們通常稱之為三極管。三極管由兩個PN結組成，分為發射極、基極和集電極，對應產生發射極、基極和集電極三個電極。

　　三極管的工作原理是醬紫。一是電源作用于發射極結使發射極結正向偏置，發射極區的自由電子不斷流向基極區形成發射極電流；其次，自由電子從發射區流向基區后，首先聚集在發射結附近，但隨著這里自由電子的增多，在基區形成了電子濃度的差異，使得自由電子逐漸從發射結流向基區的集電極結，形成集電極電流。最后，由于集電極結處反向電壓較大，阻止了集電極區的自由電子向基區擴散，聚集在集電極結附近的自由電子被吸引到集電極區形成集電極電流。

　　四、晶體管工作原理——場效應晶體管

　　場效應晶體管(FET)，英文名為Field Effect Transistor(場效應晶體管)，是通過控制輸入電路的電場效應來控制輸出電路電流的器件。可分為結與絕緣柵、增強與耗盡、N溝道與P溝道。接下來我們就以N溝道結型FET為例來說明它的工作原理。

　　對應三極管的基極、集電極和發射極，FET分別是柵極、漏極和源極。柵極和源極之間加負電壓，漏極和源極之間加直流電壓，保證FET能正常工作。施加的負電壓越大，PN結處形成的耗盡區越厚，導電溝道越窄，溝道電阻越大，漏電流越小。相反，施加的負電壓越小，PN結處形成的耗盡區越薄，導電溝道越厚，溝道電阻越小，漏電流越大。因此，通過控制施加在柵極和源極之間的負電壓來控制溝道電流。