BJT   Bipolar Junction Transistor   바이폴라 접합 트랜지스터, 쌍극 접합 트랜지스터, 쌍극성 트랜지스터, 접합형 트랜지스터, 양극 접합 트랜지스터

(2021-07-09)

pnp 트랜지스터


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 트랜지스터2. BJT 트랜지스터의 구조도핑 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 농도pn 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
     - 전압제어전류원부하 저항과 함께 사용되어 전압증폭기 형태로 구성할 수 있음

  ㅇ 드물게, 전류제어전류원으로 동작
     - 이때에는, 컬렉터 전류베이스 전류에 의해 직접 제어(IC = βIB)됨


4. BJT 트랜지스터의 `모드`, `응용(용도)`, `정격`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, 스위치정격BJT 규격 참조


5. BJT 트랜지스터전류

  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 트랜지스터소신호 증폭기 구성

  ㅇ 입출력 단자 간에 공통 단자가 어느것인가에 따라 구분
     - 공통 이미터(CE), 공통 컬렉터(CC), 공통 베이스(CB)
       
     

7. BJT 트랜지스터등가회로

  ※ ☞ BJT 등가회로 참조
     - 대신호 등가회로 모델 : Ebers-Moll 모델
     - 소신호 등가회로 모델 : 하이브리드 h 모델, 하이브리드 π 모델, re 모델



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