NPN晶体三极管一旦饱和导通时，集电极电流IC为什么还从集电区流过基区到达发射区，其 ...

图1 NPN型晶体三极管的结构简图以及电路符号

        为实现电流放大作用，在结构上要求集电区N的面积最大，且多子—电子的浓度最低；发射区N的面积次之，而多数载流子—电子的浓度最高；基区P的宽度要窄，多子—空穴的浓度较低。

        大家知道，晶体管进入饱和状态后，集电结JC和发射结JE都变为正偏。此时，两个PN结都要进行多数载流子的扩散运动，集电区的电子向基区扩散，发射区的电子也向基区扩散，由于发射区多子浓度远高于集电区，所以扩散后在基区形成的电子浓度梯度就不一样了，如图1所示。

图2 NPN晶体三极管饱和工作时基区电子浓度分布

        ①线表示发射区多子电子扩散进入基区后的电子浓度分布；②线表示集电区多子扩散进入基区后的电子浓度分布；③线表示在基区的电子总浓度分布曲线；

        由于发射区的多子—电子浓度最高，所以扩散进入基区后，电子浓度梯度也最大（①线），集电区多子浓度低，扩散后进入基区的电子浓度梯度也低（②线）。

        当晶体管工作在放大状态时，集电结JC是反向偏置的，发射区的多子电子（也称非平衡载流子）扩散进入基区后，除极少部分和基区的空穴复合形成基极电流外，绝大部分将继续扩散，一旦到达集电结附近时，在JC反偏电场作用下，就立刻漂移到集电区，成为外电路集电极电流中的一大部分，所以，晶体三极管工作在放大区时，在集电结的边缘是不可能有电子的积累的。

图3 NPN晶体三极管放大时基区电子浓度分布曲线

        从图3可以看出，晶体三极管饱和时，在基区的电子载流子的浓度梯度和放大工作时的梯度方向是一致的，因此，晶体三极管饱和工作时，虽然两个PN结都是正向偏置了，但集电极电流IC还是从集电极流向发射极，与放大工作时的方向一致。