三極管開(kāi)關(guān)特性非常像繼電器,它可以通過(guò)低壓來(lái)控制高壓電路,實(shí)現自動(dòng)開(kāi)關(guān)作用。當繼電器電路導通之后繼電器的線(xiàn)圈就會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)會(huì )吸附銜鐵從而讓高壓電路區域的觸點(diǎn)相互接通,此時(shí)高壓電路開(kāi)始工作。當繼電器電路斷開(kāi)之后繼電器的線(xiàn)圈磁場(chǎng)就會(huì )消失,銜鐵彈回之后高壓電路區域的觸點(diǎn)就會(huì )斷開(kāi),高壓電路也就斷開(kāi)不工作了。

三極管也是通過(guò)這種四兩撥千斤的方法來(lái)實(shí)現開(kāi)關(guān)的,三極管可以通過(guò)小的交流輸入控制大的靜態(tài)直流。三極管很像擁有兩個(gè)閘門(mén)的大壩,正常情況下想要打開(kāi)大的閘門(mén)很難,于是就先打開(kāi)小的閘門(mén),通過(guò)小閘門(mén)的涓流來(lái)沖擊大閘門(mén)的開(kāi)關(guān),大閘門(mén)打開(kāi)之后波濤洶涌的滾滾洪流就立馬如脫韁野馬開(kāi)始流動(dòng)。

如果不停地改變小閘門(mén)開(kāi)啟的大小,那么大閘門(mén)的流量也會(huì )隨之按比例改變,于是完美控制的開(kāi)關(guān)就完成了。三極管通常工作在以下四個(gè)狀態(tài)下:

相較而言三極管不光有快速開(kāi)關(guān)的作用,還可以精準控制電流,這是繼電器沒(méi)有辦法比擬的,繼電器從線(xiàn)圈導通產(chǎn)生磁場(chǎng),再吸附銜鐵會(huì )花費相當長(cháng)的時(shí)間。既然有線(xiàn)圈和鐵芯等結構,繼電器就注定難以做到納米級別。
三極管是由半導體制成
半導體是指在常溫下導電性能介于導體和絕緣體之間的一種材料,半導體會(huì )隨著(zhù)溫度、電壓、電流、光線(xiàn)強弱等等外界環(huán)境影響而導電性發(fā)生改變。于是只要對半導體投其所好就能對它進(jìn)行控制。

每個(gè)半導體的三極管都擁有2個(gè)PN結,所以也叫做雙極結晶體管,PN結有一個(gè)特點(diǎn)就是單向導電性,當PN結施加正向電壓時(shí)有較大的正向擴散電流,呈現低電阻,如果施加反向電壓則會(huì )呈現高電阻,PN就會(huì )截止,這些都源于N區自由電子濃度大,而P區空穴較多。

三極管是一種電流控制元器件,基極通常是窄小的結構,通過(guò)載流子的擴散和復合實(shí)現基極電流對集電極電流的控制。

總結
半導體、三極管確實(shí)是非常偉大的發(fā)明,有很多人因此而獲得了諾貝爾獎,比如約翰·巴丁、沃爾特·布拉頓、威廉·肖克利等等,約翰·巴丁更是兩次在同一領(lǐng)域獲得兩次諾貝爾物理學(xué)獎,一個(gè)是因為晶體管及其相關(guān)效應,另一個(gè)則是超導BCS理論。

過(guò)去誰(shuí)曾想到如今方寸之間的芯片到現如今已經(jīng)達到了百億級別,工藝制程更是快接近極限納米級別,而這些都跟半導體、三極管有關(guān)。
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