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三極體，全稱應為半導體三極體，也稱雙極型電晶體、晶體三極體，是一種控制電流的半導體器件其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號， 也用作無觸點開關。 晶體三極體，是半導體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。 三極體是在一塊半導體基片上製作兩個相距很近的PN結，兩個PN結把整塊半導體分成三部分，中間部分是基區，兩側部分是發射區和集電區，排列方式有PNP和NPN兩種。 兩種三極體的原理圖符號. 三極體有截止、放大、飽和三種工作狀態。 放大狀態主要應用於模擬電路中，且用法和計算方法也比較複雜，我們暫時用不到。 而數字電路主要使用的是三極體的開關特性，只用到了截止與飽和兩種狀態，所以我們也只來講解這兩種用法。
雙極性電晶體由三部分 摻雜程度 不同的半導體製成，電晶體中的 電荷 流動主要是由於載子在PN接面處的 擴散作用 和 漂移運動 。 以NPN電晶體為例，按照設計，高摻雜的射極區域的電子，通過擴散作用運動到基極。 在基極區域，電洞為多數載子，而電子少數載子。 由於基極區域很薄，這些電子又通過漂移運動到達集極，從而形成集極電流，因此雙極性電晶體被歸到少數載子設備。 [4]:30 [5]:35. 雙極性電晶體能夠放大訊號，並且具有較好的功率控制、高速工作以及耐久能力， [6]:48 ，所以它常被用來構成 放大器電路 ，或驅動 揚聲器 、 電動機 等設備，並被廣泛地應用於 航太工程 、 醫療器械 和 機器人 等應用產品中。 [6]:48. 通斷（傳遞訊號）時的雙極電晶體表現出一些延遲特性。
- 什麼是電晶體？
- 電晶體的運作原理為何？
- 挑選適合應用的電晶體
- 電晶體電路的範例
- 電晶體發明簡史
- 參考資料
電晶體也稱為雙極性接面電晶體 (BJT)，是一種由電流驅動的半導體元件，可用於控制電流流動；其中，基極引線中的少量電流可控制集極和射極之間較大的電流。電晶體可以用來放大微弱的訊號、當作振盪器或開關。 通常，這些電晶體元件是以矽晶體製成，其中的 N 與 P型半導體層互相堆疊。請參閱以下圖 1。 圖 1：圖 1a 為 2N3904 TO-92 的剖面圖，顯示接至矽晶的 E - 射極、B - 基極以及 C - 集極引線。圖 1b 取自 1958 年 5 月號 Radio-Electronics 雜誌2，顯示了 N 和 P 型切面及其排列情形 (當時使用鍺材質)。 電晶體採用全密閉結構，封裝在有三根引線的塑膠或金屬圓柱體內 (圖 2)。 圖 2：幾種常見的封裝類型及其尺寸比較。
我們將舉例說明 NPN 電晶體如何運作。要瞭解這類元件如何作為開關運作，方法很簡單：想像水流流過閥門控制的水管。水壓代表「電壓」，而流經水管的水流就代表「電流」 (圖 3)。大水管代表集極／射極接面且中間具有閥門，就像一個可開闔擋片 (在圖中以灰色橢圓型表示)，由代表基極的小水管內的電流推動。閥門會維持從集極流向射極的水壓。當水流過較小的水管 (基極) 時，會打開集極／射極接面間的閥門，讓水流經射極後流到地面，地面代表所有水 (即電壓／電流) 的回路。 圖 3：此圖說明電晶體的運作方式。當水流過較小的水管 (基極)時，會打開集極／射極接面間的閥門，讓水流經射極後流到地面。
若您只想要啟動電路或開啟負載，有些項目必須列入考量。要決定使用正或負電流 (即分別為 NPN 或 PNP 型) 對電晶體開關施加偏壓或通電。NPN 電晶體由基極施加偏壓的正電流所驅動 (或啟動)，以控制從集極到射極的電流流動。PNP電晶體由基極施加偏壓的負電流所驅動，以控制從射極到集極的電流流動。(請注意，PNP 的極性與 NPN 相反。)查看以下圖 4 瞭解詳情。 圖 4：各電晶體類型的線路圖符號。 決定偏壓後，需要考量的下一個變數是負載運作所需的電壓與電流值。這些值是電晶體的最低額定電壓與電流。下表 1 與 2 顯示了一些常見的電晶體與關鍵規格，包含其電壓與電流限制。 NPN 與 PNP 型、有引線及表面黏著電晶體 表 1.常見的引線式和表面黏著 NPN 與 PNP 電晶體。 NPN 與...
下圖 5 顯示的電路範例會將基極通電藉此開啟集極射極接面，或是透過滑動式開關對基極施加 5 V 的電壓，讓電晶體受到偏壓而開啟接面。在此範例中，負載是 LED，而 LED 會點亮。對基極施加偏壓時，需要適當使用電阻以避免過電流。本範例在麵包板中使用引線式零件，來測試範例電路。在預計上市的新產品設計中如有使用電晶體，絕大多數工程師都會採用表面黏著電晶體 (比 TO-92 封裝尺寸小很多)。此連結會顯示 3904 電晶體的不同封裝尺寸。 2N3904 屬於 NPN 電晶體，因此其基極需要施加正偏壓 (適當的電壓位準與電阻) 以打開集極射極接面，獲得適當的電流。此外，使用負載電阻 (R1) 也相當重要，這麼一來便不會有太多電流流經 LED 與電晶體。如需更多關於電晶體的相關資訊，請參閱 2N390...
一切是如何開始的？說來話長，我們先從電話的發明談起。關於誰發明了第一個可用的電話原型，許多人持不同意見；不過，第一個專利是由 Alexander Graham Bell 在 1876 年 3 月7 日3 獲得，且隨後創立了美國電話電報公司 (即 AT&T)。Bell 的專利在 1894 年1 前後到期。雖然 AT&T 一開始時獨占整個巿場，但到了 1900 年代初期，其他公司紛紛成立，並搶走 AT&T 的顧客。有鑑於此，AT&T 認為有必要繼續獨佔並拓展市場。到了 1909 年，AT&T 總裁 Theodore Vail1想要發展跨州的電話轉接服務 (從紐約到加州)。但要達此目標，需要良好的放大器或中繼器來增強長途傳輸的訊號。早在 1906 年，Lee De Forest 承襲了 John ...
Riordan, Michael and Lillian Hoddeson.1997.Crystal Fire: The Invention of the Transistor and the Birth of the Information Age.New York, NY: W.W. Norton & Company, Inc.Ryder, R.M. 1958.“Ten years of Transistors”, Radio-Electronics Magazine,May, page 35.Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company.1991.“ALEXANDER GRAHAM BELL”.Retrieved Dec. 19, 2017.Riordan, Michael, Lillian Hoddeson, and Conyers Herring.1999.“The Invention of the Transistor”, Modern Physics, Vol 71, No. 2: Centenary.- John Leduc
基本介紹. 中文名 ：NPN型三極體. 外文名 ：NPN type triode. 組成 ：三塊半導體構成. 作用 ：用來控制電流的大小. 工作原理. 三極體是一種控制元件，主要用來控制電流的大小，以共發射極接法為例（信號從 基極 輸入，從集電極輸出，發射極接地），當基極電壓UB有一個微小的變化時，基極電流IB也會隨之有一小的變化，受基極電流IB的控制，集電極電流IC會有一個很大的變化，基極電流IB越大，集電極電流IC也越大，反之，基極電流越小，集電極電流也越小，即基極電流控制集電極電流的變化。 但是集電極電流的變化比基極電流的變化大得多，這就是三極體的放大作用。 IC 的變化量與IB變化量之比叫做三極體的放大倍數β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表示變化量。
2023年12月29日 · 電晶體也被稱為半導體三極體，因為它標誌著真空管的終結，就像接面型二極體取代了真空二極體一樣。 另一個常見名稱則是BJT，即雙極接面型電晶體的縮寫。 雙極屬性是指半導體中的導電性 (由電子和空穴決定)。 在 圖3 中，我們可以看到PNP電晶體的電路符號，其呈現方式主要是為了突顯與 圖1 中圖表的關係。 同樣地， 圖4 顯示了NPN電晶體的符號。 圖3：PNP電晶體的電路符號。 圖4：NPN電晶體的電路符號。 開路電晶體. 讓我們以PNP電晶體為例 (結果也可以馬上推廣到NPN電晶體)。 在開路條件下，我們預期會出現與單接面類似的行為，即存在接觸電勢 (請參閱之前的教程)，這實際上是一個阻障，其目的是阻止空穴從發射極向基極擴散。
BJT基本觀念. 電晶體結構及符號. 雙載子接面電晶體(bipolar junction transistor，BJT)依結構區分，有npn型及pnp型兩種，其電晶體結構及符號如圖(1)所示。 BJT可以視為兩個pn接面背對背連接在一起。 因為此元件中有二種極性的載子(電洞及電子)共同負責傳輸電荷，所以它稱為雙載子。 它有三個端點 (區域)，其中E表示射極(emitter)、B表示基極(base)、C表示集極(collector)。 (圖1) BJT電晶體的結構及符號. npn電晶體的三極. 射極是一個具高摻雜濃度的區域，主要將自由電子射入基極。 基極的摻雜濃度較低而且很薄，負責將射極注入的電子傳送到集極。 只有少數電子會在摻雜濃度低的基極中與電洞再結合。
電晶體由PN結組成，透過在基極流過電流，而在集極-射極間流過電流。 在這裡，以NPN電晶體為例來說明其工作原理。 當在基極和射極之間施加正向電壓（V BE ）時，射極的電子（負電荷）流入基極，部分電子會與基極的空穴（正電荷）結合。
