晶体管成为现代电子产品的重要组成部分，我们无法想象没有晶体管的世界。在本教程中，我们将学习晶体管的分类和不同类型。我们将学习BJT (NPN和PNP)， JFET (n通道和p通道)，MOSFET(增强和耗尽)以及基于其应用的晶体管(小信号，快速开关，功率等)。
大纲
介绍
晶体管是一种半导体器件，用来放大信号或充当电控开关。晶体管是一个三端器件，在一个终端(或引线)上的小电流/电压将控制在其他两个终端(引线)之间的大电流。
因为晶体管比真空管更有优势，所以很长一段时间以来，真空管被晶体管所取代。晶体管体积小，运行耗能低，功耗低。晶体管是重要的有源器件之一(一种能产生比输入信号功率更高的输出信号的器件)。
晶体管是几乎每一个电子电路的基本组成部分:放大器，开关，振荡器，稳压器，电源和最重要的数字逻辑芯片。
从第一个晶体管发明到现在，晶体管根据其结构或操作分为不同的类型。下面的树形图解释了不同晶体管类型的基本分类。
晶体管树形图
通过观察上面的树形图，可以很容易地理解晶体管的分类。晶体管基本上分为两类。它们是:双极结晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)。bjt又被分为NPN晶体管和PNP晶体管。场效应晶体管分为JFET和MOSFET。
结型场效应晶体管根据其结构又分为n沟道JFET和p沟道JFET。mosfet可分为损耗模式和增强模式。再一次，耗尽型晶体管和增强型晶体管被分别分为n沟道和p沟道。
类型的晶体管
如前所述，在更广泛的范围内，主要的晶体管家族是BJTs和fet。不管它们属于哪个家族，所有的晶体管都有不同的半导体材料的适当/特定排列。制造晶体管常用的半导体材料有硅、锗和砷化镓。
基本上，晶体管根据它们的结构被分类。每种类型的晶体管都有其各自的特点和优缺点。
从物理和结构上讲，BJT和FET之间的区别是，在BJT中，多数和少数载流子都需要运行，而在FET中，只需要多数载流子。
基于它们的特性和特性，一些晶体管主要用于开关用途(mosfet)，另一些晶体管用于放大用途(BJTs)。有些晶体管既可作放大又可作开关用。
结型晶体管
结型晶体管通常称为双极结型晶体管(BJT)。术语“双极”意味着电子和空穴都需要导电电流，术语“结”意味着它包含PN结(实际上是两个结)。
BJT有三个终端，称为发射极(E)，基极(B)和集电极(C)。BJT晶体管根据结构分为NPN和PNP晶体管。
bjt本质上是电流控制设备。如果少量的电流流过BJT晶体管的基极，就会产生从发射极到集电极的大电流。双极结晶体管有低的输入阻抗，它导致通过晶体管流动大电流。
双极结晶体管仅由输入电流接通，输入电流给基端。bjt可以在三个区域运行。它们是:
- 截止区域:此处晶体管处于“关”状态，即流过晶体管的电流为零。它基本上是一个开开关。
- 有源区:这里晶体管充当放大器。
- 饱和区:此处晶体管处于完全“开”状态，同时作为闭合开关工作。
NPN型晶体管
NPN是两种类型的双极结晶体管(BJT)之一。NPN晶体管由两种n型半导体材料组成，它们被一层薄薄的p型半导体隔开。在这里，大多数的载流子是电子，而空穴是少数的载流子。电子流从发射极到集电极是由在基极端的电流控制的。
在基极上的小电流会引起大电流从发射极流向集电极。如今，更常用的双极晶体管是NPN晶体管，因为电子的迁移率大于空穴的迁移率。晶体管中电流的标准方程是
我E=我B+我C
NPN晶体管的符号和结构如下所示。
PNP型晶体管
PNP是另一种双极结晶体管(BJT)。PNP晶体管包含两种p型半导体材料，并被一层薄薄的n型半导体隔开。PNP晶体管的载流子以空穴为主，电子为少数载流子。晶体管发射端上的箭头表示常规电流的流量。在PNP晶体管中，电流从发射极流向集电极。
当基极端相对发射极被拉低时，PNP晶体管是ON的。PNP晶体管的符号和结构如下所示。
场效应晶体管
场效应晶体管(FET)是另一种主要类型的晶体管。基本上，场效应晶体管也有三个终端(像BJTs一样)。三种终端是:栅极(G)，漏极(D)和源极(S)。场效应晶体管分为结场效应晶体管(JFET)和绝缘栅场效应晶体管(IG-FET)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。
对于电路中的连接，我们还考虑第四个端子，称为基板或基板。fet可以控制源极和漏极之间通道的大小和形状，这是由栅极处施加的电压产生的。
场效应晶体管是单极器件，因为它们只需要大多数载流子才能工作(不像BJT，它是双极晶体管)。
结场效应晶体管
结场效应晶体管(JFET)是场效应晶体管中最早、最简单的一种。jfet被用作开关、放大器和电阻。这个晶体管是电压控制器件。它不需要任何偏置电流。
加在栅极和源极之间的电压控制晶体管源极和漏极之间的电流流动。JFET晶体管有n沟道和p沟道两种类型。
n沟道JFET
在n沟道JFET中，电流是由电子引起的。当在栅极和源极之间施加电压时，源极和漏极之间就形成了电流通道。这个通道称为n通道。目前，n沟道JFET比p沟道JFET更受欢迎。n通道JFET晶体管的符号如下所示。
p沟道JFET
在这种类型的JFET中，电流流动是由空穴引起的。源极和漏极之间的通道称为p道。p通道jfet的符号如下所示。这里的箭头标记表示电流的流向。
场效应晶体管
金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)是所有晶体管中最常用和最受欢迎的类型。“金属氧化物”的名称表示栅区和通道被一层薄薄的金属氧化物(通常是SiO)隔开2）.
因此，MOSFET也被称为绝缘栅场效应晶体管，因为栅区完全与源漏区绝缘。有一个额外的终端被称为衬底或体，它是主要的半导体(硅)，在里面制造FET。所以，MOSFET有四个终端漏极，源极，栅极和主体或衬底。
MOSFET与BJT和JFET相比有许多优点，主要是高输入阻抗和低输出阻抗。它广泛应用于开关电路和功率电路中，是集成电路设计技术中的重要组成部分。
MOSFET晶体管有损耗型和增强型两种。进一步将损耗型和增强型分为n -通道型和p -通道型。
n沟道MOSFET
在源极和漏极之间有n沟道区域的MOSFET称为n沟道MOSFET。在这里，源端和栅端被重掺杂n型材料，位于重掺杂p型半导体材料(衬底)中。
在源极和漏极之间流动的电流是由电子引起的。栅极电压控制电路中的电流流动。n沟道MOSFET是最常用的比p沟道MOSFET，因为电子的迁移率比空穴的迁移率高。
n沟道MOSFET晶体管的符号和结构如下(增强模式和耗尽模式)。
p沟道MOSFET
在源极和漏极之间有p沟道区域的MOSFET称为p沟道MOSFET。在这里，源极和漏极极重掺杂p型材料，衬底掺杂n型材料。源极和漏极之间的电流流动是由于空穴集中引起的。在栅极处施加的电压将控制电流通过通道区域。
p沟道MOSFET晶体管的符号和结构如下(增强模式和耗尽模式)。
基于功能的晶体管
晶体管也根据其功能(操作或应用)进行分类。下面根据它们的功能解释不同类型的晶体管。
小信号晶体管
小信号晶体管的基本功能是放大小信号，但有时这些晶体管也用于开关目的。小信号晶体管以NPN和PNP晶体管的形式出现在市场上。我们通常可以看到一些值印在小信号晶体管的机身上，这表明晶体管的hFE。
根据这个hFE值，我们可以了解晶体管放大信号的能力。常用的hFE取值范围为10 ~ 500。这些晶体管的集电极电流值为80 ~ 600毫安。这种类型的晶体管工作频率范围为1到300兆赫兹。晶体管本身的名称表明，这些晶体管放大小信号，使用小电压和电流，如几毫伏和毫安的电流。
几乎所有类型的晶体管都使用小信号晶体管电子设备这些晶体管也被用于多种应用，其中一些是通用的ON或OFF开关，LED二极管驱动，继电器驱动，音频静音功能，定时器电路，红外二极管放大器，偏置电源电路等。
小开关晶体管
小型开关晶体管主要用于开关，但有时也用于放大。像小信号晶体管一样，小开关晶体管也可以以NPN和PNP的形式出现，这些类型的晶体管也有hFE值。
这些晶体管的hFE值范围是10到200。在hFE值200时，晶体管不是很好的放大器，但它们作为更好的开关。集电极电流取值范围为10 ~ 1000ma。这些晶体管主要用于开关应用。
功率晶体管
用于大功率放大器和电源的晶体管称为功率晶体管。这个晶体管的集电极端连接到一个金属器件的底部，这个结构作为散热片，为应用耗散多余的功率。
这些类型的晶体管有NPN、PNP和达林顿晶体管。这里，集电极电流的取值范围为1 ~ 100a。工作频率范围为1 ~ 100mhz。这些晶体管的功率范围从10到300 W。晶体管的名称本身表明，功率晶体管用于需要高功率、高电压和大电流的应用。
高频晶体管
高频晶体管用于处理工作在高频下的小信号，这些小信号用于高速开关应用。高频晶体管也称为射频晶体管。
这些晶体管的最大频率值约为2000兆赫兹。集电极电流(IC)取值范围为10 ~ 600ma。这些类型的晶体管也有NPN和PNP的形式。这些晶体管主要用于高频信号的应用，而且这些晶体管必须在高速下才可开启或关闭。这些晶体管用于高频、甚高频、超高频、有线电视和MATV振荡器和放大电路。
照片晶体管
照片的晶体管是依靠光工作的晶体管，也就是说，这些晶体管是光敏感的。一个简单的光电晶体管只不过是一个双极晶体管，它的基极端不是光敏区，而是光敏区。
光晶体管只有2个端子，而不是3个端子(在bjt中)。当光敏区暗时，晶体管无电流流动，即晶体管处于OFF状态。
当光敏区暴露在光下时，在基极端产生少量电流，使大电流从集电极流向发射极。光电晶体管有BJT型和FET型两种类型。它们被命名为photo-BJTs和photo- fet。
与光电- bjts不同，光电- fet通过用光产生栅极电压，从而控制漏极和源极之间的电流流动。光场效应晶体管比光场效应晶体管对光更敏感。照片- bjt和照片- fet的符号如上所示。
Uni-Junction晶体管(UJT)
单结晶体管(UJT)仅用作电控开关。由于其设计，这些晶体管不包含任何放大特性。这通常是三个引线晶体管，其中两个称为基极，第三个称为发射极。
现在，我们来看看单结晶体管的工作原理。如果在发射极和任何一个基极(B1或B2)之间没有电位差，则在B1和B2之间有少量电流流过。
如果给发射端施加足够的电压，那么在发射端产生大电流，它增加B1和B2之间的小电流，然后在晶体管中产生大电流。
在这里，发射极电流是控制晶体管总电流的主要电流源。在B1和B2端子之间的电流很小，因此这些晶体管不适合用于放大目的。
20的反应
没有提到关于PNP硅晶体管三重扩散的功能吗
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简单和伟大的解释，但需要更多的关于MOsFET
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好。但我想问，是什么原因导致晶体管失败，又是怎样的?
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