三极管中载流子的运动和电流的分配关系

    双极型半导体三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压。以保证三极管工作在放大状态。三极管工作在放大状态要求：发射结加正向电压，集电结加反向电压。现以NPN型三极管的放大状态为例，来说明三极管内部的电流关系，见图1.3.3。

图1.3.3三极管的电流传输关系

    由于在工艺上发射区搀杂浓度高，基区掺杂浓度低且要制作得很薄，集电区掺杂浓度低，所以，当发射结加正偏时，从发射区将有大量的电子向基区扩散，形成电子的扩散电流I_EN，而从基区向发射区扩散的空穴电流I_EP却很小，见图1.3.3，图中箭头为载流子的运动方向。于是有I_E=I_EN＋I_EP，且有I_EN>>I_EP。

    因基区掺杂浓度低，所以发射区扩散过来的载流子电子被复合的很少，只形成很小的基极电流IBN。且基区很薄，所以发射区扩散过来的载流子绝大多数很快就到达集电区的边沿。由于集电结反偏，发射区扩散过来的载流子—电子就被反偏的集电结所收集(集电结电场N区为正，P区为负)，形成集电极电流I_CN。于是有

I_CN=I_EN－I_BN　　且有I_EN>>I_BN，I_CN>>I_BN

    集电极电流由扩散到集电区的电子流和集电结的少数载流子形成的反向饱和电流I_CBO组成，于是有

I_C=I_CN+I_CBO

    基极电流为

I_B=I_EP+I_BN－I_CBO

    所以，发射极电流又可以写成

I_E=I_EP+I_EN=I_EP+I_CN+I_BN=(I_CN+I_CBO)+(I_BN+I_EP－I_CBO)=I_C+I_B

    由图1.3.3可知对于NPN型三极管，集电极电流和基极电流是流入三极管，发射极电流是流出三极管，流进的电流等于流出的电流。由以上分析可知，发射区掺杂浓度高，基区掺杂浓度低且很薄，是保证三极管能够实现电流放大的关键。