今日小R与你讲一讲晶体管的故事

来源：罗姆半导体社区

概述一

1. 1948年、在贝尔电话研究所诞生。（公开宣布是在 1948 年 6 月 30 日）

晶体管是用于放大或切换电子信号和电功率的半导体器件。它由半导体材料组成，通常具有至少三个用于连接到外部电路的端子。施加到一对晶体管端子的电压或电流控制通过另一对端子的电流。因为受控（输出）功率可以高于控制（输入）功率，所以晶体管可以放大信号。今天，一些晶体管是单独封装的，但是更多的晶体管被嵌入到集成电路中。

晶体管是现代电子设备的基本构件，并且在现代电子系统中无处不在。 Julius Edgar Lilienfeld在1926年获得了一个场效应晶体管专利，但当时不可能真正构建一个工作装置。第一个实际实现的装置是由美国物理学家John Bardeen，Walter Brattain和William Shockley于1947年发明的点接触晶体管。晶体管彻底改变了电子领域，为更小，更便宜的无线电，计算器和计算机等铺平了道路。晶体管在电子设备的IEEE里程碑列表中。Bardeen，Brattain和Shockley分享了1956年诺贝尔物理学奖的成就。

2. 从锗到硅

最初，晶体管是由锗（半导体）做成的。
但是，锗具有在80°C左右时发生损坏的缺点，因此现在几乎都使用硅。
硅是可以耐180°C左右热度的物质。

3. 晶体管的作用是"增幅"和"开关"。

比如收音机。放大空中传播的极微弱信号，使音箱共鸣。这一作用便是晶体管的增幅作用。不改变输入信号的波形，只放大电压或电流。
这是模拟信号的情况，但是计算机等使用的数字信号中，晶体管起着切换0和1的开关作用。
IC及LSI归根结底是晶体管的集合，其作用的基础便是晶体管的增幅作用。

4. 集电阻和晶体管于一体

原来基板上的电阻和晶体管分别安装，数字晶体管即是内置了电阻的晶体管。
数字晶体管有诸多优点如：
1. 安装面积减少2. 安装时间减3. 部件数量减少等等。

数字晶体管是ROHM的专利。
内置电阻的晶体管是由ROHM最早开发并取得专利的。

5. 基极是自来水的阀门，发射极是配管，集电极是水龙头。

用自来水的构造来举例说明晶体管的作用。把晶体管的3个引脚-基极、集电极和发射极分别视作自来水的阀门、水龙头和配管。通过微小之力（即基极的输入信号）来控制自来水的阀门，从而调节水龙头而喷出的巨大的水量（即集电极电流）。借此，可以通俗地领会这一原理。

概述二

1. 按结构分类

根据工作原理不同分类，分为双极晶体管和单极晶体管。

双极晶体管

双是指Bi（2个）、极是指Polar（极性）。双极晶体管，即流经构成晶体管的半导体的电流由空穴（正极性）和电子（负极性）产生。一般而言的晶体管是指这种由硅构成的晶体管。

FET

Field Effect Transistor的简称，是指场效应晶体管。有接合型FET和MOS型FET以及GaAs型。
接合型FET多用于音频设备等的模拟电路中，MOS型FET主要用于微控制器等数字IC。
GaAs型用于卫星广播信号接收等的微波增幅。

※MOS

Metal Oxide Semiconductor的简称，因其构造分别是金属 (Metal)、氧化物(Oxide)、半导体 (Semiconductor)，故称MOS。

2. 按功率分类

主要以最大额定值的集电极功率PC进行区分的方法。大体分为小信号晶体管和功率晶体管，一般功率晶体管的功率超过1W。

小信号晶体管

最大集电极电流 (IC(max)) 在500mA以下，最大集电极功率 (PC(max)) 不超过1W的晶体管。相对功率晶体管而得名，一般以树脂封装居多，这是其特点之一。

功率晶体管

一般功率晶体管的功率超过1W。相比小信号晶体管拥有更大的最大集电极电流、最大集电极功率，对于散热而言，它本身形状就很大 ，有的功率晶体管上还覆盖着金属散热片。

3. 按集成度分类

为满足客户需求，ROHM在分立式晶体管以外，还制造集成多个晶体管的复合晶体管。包括内置电阻的数字晶体管、集多个晶体管于一体的晶体管阵列，还有构成简单电路的晶体管单元。

※数字晶体管
内置电阻的晶体管。它是在电路设计中将频繁使用的部分标准化的产物。

4. 按形状分类

根据功率及安装形态，决定了晶体管的外形大小和形状。大体分为引脚型和表面安装型。

审核编辑黄昊宇