晶體管的種類大全介紹

晶體管是由三層雜質半導體構成的器件，有三個電極，所以又稱為半導體三極管，晶體三極管等，可以用于檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調制和許多其它功能。晶體管的低成本，靈活性和可靠性使其成為無處不在的器件。晶體管機電一體化電路已經成為機電設備控制設備來控制機器。相比于機械控制系統,微控制器和計算機程序用于控制系統顯得更加便捷。那么晶體管的種類有哪些?下面一起看看：

晶體管

1.分類方式

1.1按功能和用途分類

晶體管按功能和用途可分為低噪聲放大晶體管、中高頻放大晶體管、低頻放大晶體管、開關晶體管、達林頓晶體管、高反壓晶體管、帶阻晶體管、帶阻尼晶體管、微波晶體管、光敏晶體管和磁敏晶體管等多種類型。

1.2按半導體材料和極性分類

按晶體管使用的半導體材料可分為硅材料晶體管和鍺材料晶體管。按晶體管的極性可分為鍺NPN型晶體管、鍺PNP晶體管、硅NPN型晶體管和硅PNP型晶體管。

1.3按結構及制造工藝分類

晶體管按其結構及制造工藝可分為擴散型晶體管、合金型晶體管和平面型晶體管。

1.4按電流容量分類

晶體管按電流容量可分為小功率晶體管、中功率晶體管和大功率晶體管。

1.5按工作頻率分類

晶體管按工作頻率可分為低頻晶體管、高頻晶體管和超高頻晶體管等。

1.6按封裝結構分類

晶體管按封裝結構可分為金屬封裝(簡稱金封)晶體管、塑料封裝(簡稱塑封)晶體管、玻璃殼封裝(簡稱玻封)晶體管、表面封裝(片狀)晶體管和陶瓷封裝晶體管等。其封裝外形多種多樣。

2.種類舉例

2.1雙極結型晶體管

雙極結型晶體管(Bipolar Junction Transistor—BJT)又稱為半導體三極管，它是通過一定的工藝將兩個PN結結合在一起的器件，有PNP和NPN兩種組合結構;外部引出三個極：集電極，發射極和基極，集電極從集電區引出，發射極從發射區引出，基極從基區引出(基區在中間);BJT有放大作用，重要依靠它的發射極電流能夠通過基區傳輸到達集電區而實現的，為了保證這一傳輸過程，一方面要滿足內部條件，即要求發射區雜質濃度要遠大于基區雜質濃度，同時基區厚度要很小，另一方面要滿足外部條件，即發射結要正向偏置(加正向電壓)、集電結要反偏置;BJT種類很多，按照頻率分，有高頻管，低頻管，按照功率分，有小、中、大功率管，按照半導體材料分，有硅管和鍺管等;其構成的放大電路形式有：共發射極、共基極和共集電極放大電路。

雙極結型晶體管

2.2場效應晶體管

場效應晶體管(field effect transistor)利用場效應原理工作的晶體管。英文簡稱FET。場效應就是改變外加垂直于半導體表面上電場的方向或大小，以控制半導體導電層(溝道)中多數載流子的密度或類型。它是由電壓調制溝道中的電流，其工作電流是由半導體中的多數載流子輸運。這類只有一種極性載流子參加導電的晶體管又稱單極型晶體管。與雙極型晶體管相比，場效應晶體管具有輸入阻抗高、噪聲小、極限頻率高、功耗小，制造工藝簡單、溫度特性好等特點，廣泛應用于各種放大電路、數字電路和微波電路等。以硅材料為基礎的金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET)和以砷化鎵材料為基礎的肖特基勢壘柵場效應管(MESFET)是兩種最重要的場效應晶體管，分別為MOS大規模集成電路和MES超高速集成電路的基礎器件。

場效應晶體管

2.3絕緣柵雙極晶體管

絕緣柵雙極晶體管(Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT)綜合了電力晶體管(Giant Transistor—GTR)和電力場效應晶體管(Power MOSFET)的優點，具有良好的特性，應用領域很廣泛;IGBT也是三端器件：柵極，集電極和發射極。

IGBT是MOS結構雙極器件，屬于具有功率MOSFET的高速性能與雙極的低電阻性能的功率器件。IGBT的應用范圍一般都在耐壓600V以上、電流10A以上、頻率為1kHz以上的區域。多使用在工業用電機、民用小容量電機、變換器(逆變器)、照相機的頻閃觀測器、感應加熱(InductionHeating)電飯鍋等領域。根據封裝的不同，IGBT大致分為兩種類型，一種是模壓樹脂密封的三端單體封裝型，從TO-3P到小型表面貼裝都已形成系列。另一種是把IGBT與FWD (FleeWheelDiode)成對地(2或6組)封裝起來的模塊型，主要應用在工業上。模塊的類型根據用途的不同，分為多種形狀及封裝方式，都已形成系列化。

絕緣柵雙極晶體管

2.4靜電感應晶體管

靜電感應晶體管SIT(Static Induction Transistor)誕生于1970年，實際上是一種結型場效應晶體管。它具有輸入阻抗高、輸出功率大、開關特性好、熱穩定性好以抗輻射能力強等特點。SIT在結構設計上采用多單元集成技術，因而可制成高壓大功率器件。它不僅能工作在開關狀態，作為大功率電流開關，而且也可以作為功率放大器，用于大功率中頻發射機、長波電臺、差轉機、高頻感應加熱裝置以及雷達等方面。目前，SIT的產品已達到電壓1500V、電流300A、耗散功率3kW、截止頻率30～50MHz。

但是SIT在柵極不加任何信號時是導通的，柵極加負偏壓時關斷，這被稱為正常導通型器件，使用不太方便。此外，SIT通態電阻較大，使得通態損耗也大，因而SIT還未在大多數電力電子設備中得到廣泛應用。

靜電感應晶體管

2.5單電子晶體管

用一個或者少量電子就能記錄信號的晶體管。隨著半導體刻蝕技術和工藝的發展，大規模集成電路的集成度越來越高。以動態隨機存儲器(DRAM)為例，它的集成度差不多以每兩年增加四倍的速度發展，預計單電子晶體管將是最終的目標。目前一般的存儲器每個存儲元包含了20萬個電子，而單電子晶體管每個存儲元只包含了一個或少量電子，因此它將大大降低功耗，提高集成電路的集成度。1989年斯各特(J.H. F.Scott-Thomas)等人在實驗上發現了庫侖阻塞現象。在調制摻雜異質結界面形成的二維電子氣上面，制作一個面積很小的金屬電極，使得在二維電子氣中形成一個量子點，它只能容納少量的電子，也就是它的電容很小，小于一個?F (10-15法拉)。當外加電壓時，如果電壓變化引起量子點中電荷變化量不到一個電子的電荷，則將沒有電流通過。直到電壓增大到能引起一個電子電荷的變化時，才有電流通過。因此電流-電壓關系不是通常的直線關系，而是臺階形的。這個實驗在歷史上第一次實現了用人工控制一個電子的運動，為制造單電子晶體管提供了實驗依據。為了提高單電子晶體管的工作溫度，必須使量子點的尺寸小于10納米，目前世界各實驗室都在想各種辦法解決這個問題。有些實驗室宣稱已制出室溫下工作的單電子晶體管，觀察到由電子輸運形成的臺階型電流-電壓曲線，但離實用還有相當的距離。

單電子晶體管

2.6電力晶體管

電力晶體管按英文Giant Transistor直譯為巨型晶體管，是一種耐高電壓、大電流的雙極結型晶體管(Bipolar Junction Transistor—BJT)，所以有時也稱為Power BJT;其特性有：耐壓高，電流大，開關特性好，但驅動電路復雜，驅動功率大;GTR和普通雙極結型晶體管的工作原理是一樣的。

電力晶體管

2.7光晶體管

光晶體管(phototransistor)由雙極型晶體管或場效應晶體管等三端器件構成的光電器件。光在這類器件的有源區內被吸收，產生光生載流子，通過內部電放大機構，產生光電流增益。光晶體管三端工作，故容易實現電控或電同步。光晶體管所用材料通常是砷化鎵(GaAs)，主要分為雙極型光晶體管、場效應光晶體管及其相關器件。雙極型光晶體管通常增益很高，但速度不太快，對于GaAs-GaAlAs，放大系數可大于1000，響應時間大于納秒，常用于光探測器，也可用于光放大。場效應光晶體管響應速度快(約為50皮秒)，但缺點是光敏面積小，增益小(放大系數可大于10)，常用作極高速光探測器。與此相關還有許多其他平面型光電器件，其特點均是速度快(響應時間幾十皮秒)、適于集成。這類器件可望在光電集成中得到應用。

光晶體管

以上就是晶體管的分類方式以及種類舉例介紹了。晶體管制造和生產技術的進步使得計算機的成本降低并不斷普及，使人類社會信息化的腳步加快，節省了大量的人力、物力。今天的許多生產活動都是人類通過各種工具間接完成的。可以說，晶體管的發展進步加快了人類文明的進步。

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