BJT 增益

通过上图我们可以了解器件如何获得增益，其中发射极基极结 (EBJ) 正向偏置，基极集电极结 (BCJ) 反向偏置。该偏置创建了正向主动模式。该器件的能带分布如下图所示。请注意，基极宽度 Wb 远小于 p 型基极区中电子的扩散长度。因此，当电子从发射极注入时，大多数电子穿过基极而不与空穴复合。这些电子一旦到达集电极就会遇到强电场，导致它们被扫走并形成集电极电流。

[! question] 是否基区越小越好？

如果 EB 二极管是非对称掺杂的，那么正向偏置电流基本上是由注入 p 侧的电子构成的。由于电流与正向偏置值呈指数关系，因此正向偏置电流也可以通过正向偏置电压的微小变化而改变。正向偏压 n+ 发射极将电子注入 p- 基底。部分电子在基极与空穴重新结合，但如果基极区域小于少数载流子的扩散长度，则大部分电子会到达 p-n 基极-集电极二极管的耗尽区，并被扫出形成集电极电流。集电极电流与到达 p-n 耗尽区边缘的少数载流子（电子）成正比，如上图所示。

由于注入基极的少数载流子是由发射极电流产生的，因此有，

BJT-基极传输因子定义式

在没有电子-空穴重组的情况下，发射极电流由从 n 侧注入到 p 侧的电子（）和从 p 侧注入到 n 侧的空穴（）组成。由于 BCJ 是反向偏置的，因此集电极电流只与注入的电子有关，我们将发射极效率 定义为，

BJT 发射极效率定义式

为发射极电流的电子部分； 为发射极电流的空穴部分。

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对于最佳器件， 和 应接近于 1。集电极电流和发射极电流的比值就是电流传输比，

BJT 电流传输比定义式

为集电极电流； 为发射极电流； 为基极传输因子； 为发射级电流的电子部分； 为发射级电流的空穴部分； 为发射极效率

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在良好的双极器件中， 接近于 1。下图显示了正向偏置有源模式下双极晶体管的典型电路。基极电流的变化会改变基极中的少数载流子密度 ，并导致集电极电流的大幅变化。集电极电流与控制基极电流之间的比率非常重要，因为它代表了电流放大倍数。基极电流由两部分空穴电流组成，一部分是注入发射极的空穴电流（），一部分是由于发射极注入电子在基极中复合而产生的空穴电流（）构成。因此有基极电流，

BJT 基极电流计算式

为注入发射极的空穴电流； 为发射极注入电子在基极中复合而产生的空穴电流

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以 表示的基极到集电极电流放大系数为，

BJT 电流放大系数

为集电极电流； 为基极电流； 基极传输因子； 为基极传输效率；

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