1. 쌍극 접합형 트랜지스터 (BJT, Bipolar Junction Transistor)
ㅇ 쌍극형 (Bipolar)
- 전하 반송자로 `전자` 및 `정공` 모두를 이용하는 쌍극(Bipolar)형 트랜지스터
. 한편, FET 계열은 단극형(Unipolar) 전계효과 트랜지스터 임
2. BJT 트랜지스터의 구조
ㅇ 도핑 형태에 따라, 2개 종류(npn,pnp)로 구분
- n형,p형으로 도핑된 3개의 반도체 영역으로 구성되고,
- 2개의 pn 접합이 서로 반대로 맞물려 연결됨
ㅇ 구조상의 특징
- 이미터와 컬렉터가 물리적으로 대칭적이지 않음
- 즉, 도핑 농도 및 pn 접합 면적이 다르게 제작됨
ㅇ 例) npn 트랜지스터의 경우
- 이미터(emitter) : 고 농도 도핑 (≒1019[㎝-3]), 폭이 중간 크기
. 전하캐리어(전자,정공) 제공. 가장 높게 도핑됨
- 베이스(base) : 중간 농도 도핑(≒1017[㎝-3]), 폭이 가장 좁음
. 중간 도핑됨. 전류 증폭률을 키우기 위해 폭이 매우 얇게 만들어짐
- 컬렉터(collector) : 저 농도 도핑 (≒1015[㎝-3]), 폭이 가장 넓음
. 베이스 영역을 지나온 전하캐리어(전자,정공)가 모여짐. 가장 낮게 도핑됨
- 즉,
. 도핑량 : 이미터 > 베이스 > 컬렉터
. 폭 크기 : 컬렉터 > 이미터 > 베이스
. 공핍층 : 이미터-베이스 공핍층 => 좁음,
컬렉터-베이스 공핍층 => 넓음
3. BJT 트랜지스터의 동작상의 특징
ㅇ 3 단자 능동소자
- 한 포트가 다른 포트의 흐름을 조절 (3 단자 2 포트)
ㅇ 주로, 전압제어전류원(트랜스컨덕턴스)으로 동작하는 3단자 소자
- 전압제어전류원은 부하 저항과 함께 사용되어 전압증폭기 형태로 구성할 수 있음
ㅇ 드물게, 전류제어전류원으로 동작
- 이때에는, 컬렉터 전류가 베이스 전류에 의해 직접 제어(IC = βIB)됨
4. BJT 트랜지스터의 `모드`, `응용(용도)`, `정격`
ㅇ BJT 동작모드
- 2개 PN 접합에 대한 바이어스 인가 형태에 따라,
- 3개 동작모드 (활성모드, 포화모드, 차단모드)로 구분
ㅇ 例) BJT 활성모드 하의 형태,극성,구성
ㅇ 주요 응용 : 증폭기, 스위치
ㅇ 정격 ☞ BJT 규격 참조
5. BJT 트랜지스터의 전류
ㅇ (전류 관계) ☞ BJT 전류 참조
ㅇ (전류 이득) ☞ 직류 알파, 직류 베타 참조
- 활성영역에서 만, `전류` 및 `전압` 모두가 의미 있음
- 차단영역,포화영역 하에서는, 전류는 큰 의미 없고, `전압` 만 의미 있음
6. BJT 트랜지스터의 소신호 증폭기 구성
ㅇ 입출력 단자 간에 공통 단자가 어느것인가에 따라 구분
- 공통 이미터(CE), 공통 컬렉터(CC), 공통 베이스(CB)
7. BJT 트랜지스터의 등가회로
※ ☞ BJT 등가회로 참조
- 대신호 등가회로 모델 : Ebers-Moll 모델
- 소신호 등가회로 모델 : 하이브리드 h 모델, 하이브리드 π 모델, re 모델 등