概述一
1. 1948年、在貝爾電話研究所誕生。(公開宣布是在 1948 年 6 月 30 日)
晶體管是用于放大或切換電子信號(hào)和電功率的半導(dǎo)體器件。它由半導(dǎo)體材料組成,通常具有至少三個(gè)用于連接到外部電路的端子。施加到一對(duì)晶體管端子的電壓或電流控制通過另一對(duì)端子的電流。因?yàn)槭芸兀ㄝ敵觯┕β士梢愿哂诳刂疲ㄝ斎耄┕β?,所以晶體管可以放大信號(hào)。今天,一些晶體管是單獨(dú)封裝的,但是更多的晶體管被嵌入到集成電路中。
晶體管是現(xiàn)代電子設(shè)備的基本構(gòu)件,并且在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中無處不在。 Julius Edgar Lilienfeld在1926年獲得了一個(gè)場效應(yīng)晶體管專利,但當(dāng)時(shí)不可能真正構(gòu)建一個(gè)工作裝置。第一個(gè)實(shí)際實(shí)現(xiàn)的裝置是由美國物理學(xué)家John Bardeen,Walter Brattain和William Shockley于1947年發(fā)明的點(diǎn)接觸晶體管。晶體管徹底改變了電子領(lǐng)域,為更小,更便宜的無線電,計(jì)算器和計(jì)算機(jī)等鋪平了道路。晶體管在電子設(shè)備的IEEE里程碑列表中。Bardeen,Brattain和Shockley分享了1956年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的成就。
2. 從鍺到硅
最初,晶體管是由鍺(半導(dǎo)體)做成的。
但是,鍺具有在80°C左右時(shí)發(fā)生損壞的缺點(diǎn),因此現(xiàn)在幾乎都使用硅。
硅是可以耐180°C左右熱度的物質(zhì)。
3. 晶體管的作用是"增幅"和"開關(guān)"。
比如收音機(jī)。放大空中傳播的極微弱信號(hào),使音箱共鳴。這一作用便是晶體管的增幅作用。不改變輸入信號(hào)的波形,只放大電壓或電流。
這是模擬信號(hào)的情況,但是計(jì)算機(jī)等使用的數(shù)字信號(hào)中,晶體管起著切換0和1的開關(guān)作用。
IC及LSI歸根結(jié)底是晶體管的集合,其作用的基礎(chǔ)便是晶體管的增幅作用。
4. 集電阻和晶體管于一體
原來基板上的電阻和晶體管分別安裝,數(shù)字晶體管即是內(nèi)置了電阻的晶體管。
數(shù)字晶體管有諸多優(yōu)點(diǎn)如:
1. 安裝面積減少2. 安裝時(shí)間減3. 部件數(shù)量減少等等。
數(shù)字晶體管是ROHM的專利。
內(nèi)置電阻的晶體管是由ROHM最早開發(fā)并取得專利的。
5. 基極是自來水的閥門,發(fā)射極是配管,集電極是水龍頭。
用自來水的構(gòu)造來舉例說明晶體管的作用。把晶體管的3個(gè)引腳-基極、集電極和發(fā)射極分別視作自來水的閥門、水龍頭和配管。通過微小之力(即基極的輸入信號(hào))來控制自來水的閥門,從而調(diào)節(jié)水龍頭而噴出的巨大的水量(即集電極電流)。借此,可以通俗地領(lǐng)會(huì)這一原理。
概述二
1. 按結(jié)構(gòu)分類
根據(jù)工作原理不同分類,分為雙極晶體管和單極晶體管。
雙極晶體管
雙是指Bi(2個(gè))、極是指Polar(極性)。雙極晶體管,即流經(jīng)構(gòu)成晶體管的半導(dǎo)體的電流由空穴(正極性)和電子(負(fù)極性)產(chǎn)生。一般而言的晶體管是指這種由硅構(gòu)成的晶體管。
FET
Field Effect Transistor的簡稱,是指場效應(yīng)晶體管。有接合型FET和MOS型FET以及GaAs型。
接合型FET多用于音頻設(shè)備等的模擬電路中,MOS型FET主要用于微控制器等數(shù)字IC。
GaAs型用于衛(wèi)星廣播信號(hào)接收等的微波增幅。
※MOS
Metal Oxide Semiconductor的簡稱,因其構(gòu)造分別是金屬 (Metal)、氧化物(Oxide)、半導(dǎo)體 (Semiconductor),故稱MOS。
2. 按功率分類
主要以最大額定值的集電極功率PC進(jìn)行區(qū)分的方法。大體分為小信號(hào)晶體管和功率晶體管,一般功率晶體管的功率超過1W。
小信號(hào)晶體管
最大集電極電流 (IC(max)) 在500mA以下,最大集電極功率 (PC(max)) 不超過1W的晶體管。相對(duì)功率晶體管而得名,一般以樹脂封裝居多,這是其特點(diǎn)之一。
功率晶體管
一般功率晶體管的功率超過1W。相比小信號(hào)晶體管擁有更大的最大集電極電流、最大集電極功率,對(duì)于散熱而言,它本身形狀就很大 ,有的功率晶體管上還覆蓋著金屬散熱片。
3. 按集成度分類
為滿足客戶需求,ROHM在分立式晶體管以外,還制造集成多個(gè)晶體管的復(fù)合晶體管。包括內(nèi)置電阻的數(shù)字晶體管、集多個(gè)晶體管于一體的晶體管陣列,還有構(gòu)成簡單電路的晶體管單元。
※數(shù)字晶體管
內(nèi)置電阻的晶體管。它是在電路設(shè)計(jì)中將頻繁使用的部分標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)物。
4. 按形狀分類
根據(jù)功率及安裝形態(tài),決定了晶體管的外形大小和形狀。大體分為引腳型和表面安裝型。
審核編輯黃昊宇
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晶體管
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