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单词 transistor
释义
transistor     晶体管

一种带3个或3个以上电极的*半导体(semiconductor)装置。晶体管是构成电子*放大器(amplifiers)和逻辑电路的基本元件。它经常与*集成电路(integrated circuits)中其他电路元件结合使用。1948年,它们首先由威廉*肖克莱(Shockley)及其贝尔电话公司的同事开发出。现在,在大部分应用中取代了*热离子管(thermionic valves)。术语“晶体管”通常是指双极型晶体管。它由在p型和n型半导体之间的两个接点组成,形成p-n-p或n-p-n结构。电流通过正负载流子(电子和空穴)流经这些结点。发射极与集电极之间的电流不仅随着经由它们的电压降落而变化,而且随着在基极(第三电极)的电压或电流强度变化而变化。根据它连接成电路的方式,晶体管比热离子管的工作电压更低、更小巧耐用,发热少而且更便宜。起初,结式晶体管的制造是通过将金属杂质掺杂半导体晶体,或通过将杂质加入正被培植的晶体。现在,掺杂像气体一样被扩散,采用的是离子注入,通俗点讲,它通过被侵蚀与扩散相结合的平面处理来完成。

场效应晶体管是一种单极器件。电流在这种装置中只由一种电荷形成。它有两种类型:结晶场效应晶体管有一个某种掺杂质类型的半导体区域。这个区域是被对立类型的两种高掺杂质层夹在两侧而形成。电流在所谓的源极和漏极之间,通过在高掺杂区域(栅极)之间的狭窄渠道而与结点平行。电流由栅极输入电压产生的电场控制,这改变了导电渠道的宽度。结型场效应晶体管作为一个独立元件在放大器和开关中使用。在绝缘型场效应管中,源极和漏极是相反类型衬底中的高掺杂区域。栅极是被覆在表面的一层弱绝缘层从衬底里分离出来的导电体。由栅极电压产生的电场控制了在绝缘体另一边的源—漏极电流。绝缘型场效应晶体管主要用在金属氧化物半导体集成电路里。它比等效的双极型晶体管更小巧、耗电更少。第一个塑封晶体管产生于1988年。□第1176页。

锗是一种典型的半导体,每个原子的4个外层电子使其与附近原子形成共价关系。在纯金属状态下,因为没有多余电子导电,锗是一种绝缘体。

砷原子有5个外层电子。含有砷原子杂质的锗可以导电,因为第五个电子可以作为载流子。这种靠带负电荷的电子的半导体叫n型半导体。

铟原子有3个外层电子,锗中掺入铟,就会在电子结构中出现空穴。这些空穴可以被周围原子中的电子填充,产生新的空穴,从而产生了晶体中与电子流运动方向相反的正电荷流动。这种锗被称为p型半导体。

双极型晶体管中,一种p型半导体被夹入两个n型半导体之间,组成了n-p-n结构(p-n-p也被运用)。

在n-p-n晶体管中,负电压接发射极一端,正电压接集电极一端,但没有电流通过,因为在发射极与基极之间形成一个电势垒。

如果基区加正偏压,发射极的自由电子就被吸引到p型基极,因为集电极电流取决于基极偏压大小,所以这个装置可以用作放大器。

在晶体管符号中,发射极的箭头方向表明了电流方向以及晶体管的类型(n-p-n或p-n-p)。

晶体管 双极型晶体管工作图。

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