缩短上升时间的办法是：①减小结面积AE和AC，以减小CTe和CTc；②减小基区宽度，能尽快建立起所需少子浓度梯度
；③增大基极注入电流，使势垒电容充电过程加快，但也要兼顾深饱和问题。上升过程中基区电子浓度梯度的增加
减少贮存时间，可以采取以下方法：①在保证晶体管进入饱和区的前提下，基极驱动电流IB不要过大，避免晶体管进入深饱和的程度太深
；②增大基极抽取电流IB，使超量存贮电荷快速抽走；③缩短集电区少子空穴寿命。集电区空穴寿命越短，集电区贮存的空穴电荷也
就越少。而实现这一措施的办法是向晶体管中掺金。晶体管饱和态时的电荷分布示意图缩短下降时间的办法有：①减
小CTe、CTc及寿命τ，减小下降过程需要由IB′抽走的电荷量；②增大IB′，缩短抽取速度。在考虑改变IB′时，一定要兼顾其
他方面。《基极反向驱动和抗饱和作用》晶体管内部考虑提高晶体管开关速度①掺金。尤其是对NPN管掺金更为有利。它既不
影响电流增益又可有效的减小集电区少子—空穴的寿命，进而减少饱和时超量贮存电荷Qc′，同时加速Qc′的复合。②采用外延结构。在
保证集电结耐压的前提下，尽量减薄外延层厚度，降低外延层电阻率。这样既可以减小集电区少子寿命，限制Qc′，又可降低饱和压降UCES。
③减小结面积。这可有效的缩短td、tr和tf。但结面积的最小尺寸受集电极最大电流ICM及工艺水平的限制。④尽量减小基区
宽度，进而减小Qb，可使tr和tf大大降低。出现负阻现象的主要原因在于集电极电流较小时，α0随IC增大而变大的结果
。对电流放大系数随IC变化不大的晶体管，如硼基区晶体管，其负阻现象比较小。BUCEX是基极接有反向偏压时的C—E间的击穿电压
。由于该偏压使发射结正偏程度更小（甚至反偏），In(X4)比基极接电阻时更小，故击穿时要求M值更大，因此BUCEX>BUCER。
晶体管共发射极正向压降，是指晶体管处于饱和状态时，基极和发射极之间的电压降，用UBES表示晶体管的共发射极正向压降UBES
由下面几部分组成：①发射结本身的压降Uje，它是由发射极电流IE的大小决定的；②基极电阻上的压降IBrb；③发射极串联
电阻res上的压降IEres，即UBES=Uje+IBrb+IEres影响UCES大小的主要因素有：①在饱和状态时，发射结
上的Uje和集电结上的压降Ujc之差。②集电极电流ICS在集电区体电阻rcs上的电压降。res比rcs小得多，res上的压降
可以忽略，因此UCES可写成上面两部分之和UCES=(Uje－Ujc)+ICSrcswww.hwdz.com.cnw
ww.hwdz.com.cnwww.hwdz.com.cn晶体管基本结构晶体管有两种基本组合形式：
P-N-P型或N-P-N型，它们的结构和符号如图所示，其符号中的箭头方向表示发射结电流的方向。平面晶体管结构与杂质分布如
图所示平面工艺最主要的特点是：利用SiO2
稳定的化学性能，能耐高温，具有掩蔽杂质原子扩散和良好的绝缘性能，与光刻技术相配合，可进行选择扩散，这样使平面晶体管具有更为合理的电
极形状，薄的基区，钝化的表面，因此在功率、噪声、稳定性、可靠性等方面达到一个较高的水平。平面晶体管基本结构集电极开路时发射结
的击穿电压表示三极管发射极与基极间的电压承受能力基于不同工艺与结构的设计，BVEBO的实际值一般在在6-20V之间对于一般的
照明电路来说，一般要求BVEBO在9V以上BJT产品常用参数--BVCBO发射极开路时集电结结的击穿电压表示三极管集电极与
基极间的电压承受能力基于不同的终端设计与材料选用，BVCBO不同对于一般的照明电路来说，一般要求BVCBO在220V电压下60
0V以上即可，110V电压下500V以上即可BJT产品常用参数--BVCEO基极开路时集电极-发射极的击穿电压表示三极管
集电极与发射极间的电压承受能力基于不同的材料选用，BVCEO不同，同时与hFE特别是大电流下的hFE相互制约对于一般的照明电
路的要求，110V市电一般要求BVCEO在300V以上；220V市电一般要求BVCEO在400V以上；而一些供电电压波动的地区如
印度客户则要求BVCEO在450V以上由于在基极开路时，集电结是反偏、发射结是正偏的，即BJT处于放大状态。则当有集电结反向电流
Icbo流过发射结时，即被放大为[βIcbo]，从而这时输出的集电极反向电流——穿透电流为[Icbo+βIcbo]，即比Icbo
约大β倍。于是相应的击穿电压BVceo也就比BVcbo低得多：BVceo=BVcbo/(1+β)1/n，其中常数n值，决定于高阻集
电区的材料种类和型号：对Si/n-p-n管为4，对Si/p-n-p管为2；对Ge/n-p-n管为3，对Ge/p-n-p管为6。
IC—UCE曲线的负阻现象出现负阻现象的主要原因在于集电极电流较小时，电流放大系数α0下降的结果BJT产品常用参数-
-BVCEOBVCEO与BVCES、BVCER、BVCEX、BVCEZ的关系晶体管工作时，基极并不是开路的，常常在基极与发射
极之间串接外电阻，或者电源，或者短路晶体管的工作情况不同，集电极—发射极间的击穿电压也不同，因而晶体管有下述几种击穿电压BJ
T产品常用参数—电压参数BVCES是基极对地（发射极）短路时集电极与发射极之间的击穿电压。这种情况的应用之一是在集成电路芯片中作
为PN结使用BVCER是基极接有电阻RB时集电极—发射极间的击穿电压。这种偏置条件实际上与基极短路时相同，只是相当于rb增大了R
B（二者串联），因此电流传输过程两者是相同的BVCEX是基极接有反向偏压时的C—E间的击穿电压。由于该偏压使发射结正偏程度更小（
甚至反偏），故击穿时要求M值更大BVCEZ是基极加有正向偏压时C—E间的击穿电压。当晶体管工作在正常放大工作状态时就属这种情况。
BVCEZ—电压参数反向电流主要包括：ICBO、IEBO和ICEO，它不受输入电流的控制，因此对放大作用没有贡献，它无谓地消耗掉一部分电
源能量，甚至还影响晶体管工作的稳定性.漏电流的控制主要决定于制造水平的高低华微产品一般将ICBO、IEBO控制在nA级别，将I
CEO控制在1uA以下BJT产品常用参数—漏电流ICEO是基极开路，集电极—发射极间的反向漏电流，如图所示。它不受基极电流控
制，对放大无贡献，ICEO一般都比ICBO大BJT产品常用参数—漏电流ICEO=β0ICBO+ICBO=（β0+1）I
CBO电流放大系数也与晶体管的工作电流即集电极电流的大小有关，β0与IC的变化如图所示BJT产品常用参数—hFE灯用三极管
一般的峰值放大在15-25倍.产品测试条件范围大电流下3DD425120V/20mA19-255↑（0.5A)3
DD424110V/100mA19-255↑（1.2A)3DD424210V/100mA19-257↑（1.5A)
3DD42435V/250mA19-257↑（2.0A)3DD42445V/500mA19-257↑（3.0A)
小注入时特性曲线密集复合作用或结特性不好造成此类问题BJT产品常用参数—hFE大注入时特性曲线密集的状况基区电导调制效应
；集电结空间电荷限制效应；基区自偏压效应造成温度对电流放大系数的影响是比较显著的，当温度升高时，β0会随之增大BJT产品常用参
数—hFE晶体管共发射极正向压降晶体管处于饱和状态时，基极和发射极之间的电压降VBEsa
t=Vje+IBrb+IEres晶体管共发射极饱和压降晶体管处于饱和状态时，集电极和发射极之间的电压降
VCEsat=(Vje－Vjc)+ICSRCSBJT产品常用参数—VBEsatVCEsat（a）输
入电压波形（b）基极电流波形（c）集电极电流波形（d）输出电压波形BJT产品常用参数—开关时间
晶体管的最大额定值是指晶体管允许施加的电压、电流、耗散功率及PN结温度等的极限，它由晶体管的材料、结构及其设计与制造等因
素所决定，所以，不同类型的晶体管，其最大额定值是不同。晶体管最大额定值规定了该晶体管的使用界限，也就是说，在使用中绝不能超越此
值。因此，最大额定值也叫做“绝对最大额定值”。为了防止可能在一瞬间导致晶体管性能的恶化或者损坏，在设计和调整晶体管电路时，应使
晶体管的任何工作参数都必须严格控制在最大额定值的范围内，并考虑适当的余量，以保证晶体管能有效地工作。此外，还应当把供电压的波动，输
入信号的波动以及其它电子元件的特性和周围环境温度的变化等因素一并考虑进去。BJT产品常用参数—最大额定值集电结最大耗散功率P
CM晶体管的热阻RTBJT产品常用参数—PCM一般生产厂给出晶体管的PCM是对于一定的环境温度Ta(一般取25度)的数
据。在使用时环境温度要发生变化，所以最大耗散功率也要修正如右面曲线。Pc(T)=Pcm(Tjm-T)/(Tjm-Ta)
从前面hFE-Ic曲线看出hFE在大电流时下降，下降到一定时晶体管将无法工作。对于开关应用的功率晶体管来说影
响Icm的主要因素有：hFE下降到1/2—1/3时的集电极电流集电极饱和压降Vces和集电极电流的乘积超过PCM的集电极电流
引起内部熔断的集电极电流造成集电极损坏的集电极电流以上前两项对直流Icm影响大，后两项对脉冲Icm影响
大一般来说脉冲下的Icm约为直流下的1.5-3.0倍。产品ICMIC
MP3DD42510.5A1.0A3DD42411.2A2.4A3DD42421.5A3.0A3DD4243
2.0A4.0A3DD42443.0A6.0ABJT产品常用参数—ICMTj过高，ICBO增大，从而使IC增加，耗
散功率变大，PC增大就会促使ICBO和IC增加，在一定条件下将造成恶性循环，导致晶体管热击穿。Tj过高的影响使晶
体管的焊料软化或合金融化，造成晶体管的永久破坏；若达到半导体的本证温度，将产生本证激发，使PN结单向导电性能破坏，晶体管失效温
度越高，器件的故障率越高综合考虑上述因素之后所确定的结温额定值：锗晶体管一般为70℃-90℃硅晶体管，塑料封
装一般为125℃-150℃金属封装一般为150℃-170℃高可靠平面管为175℃-200℃我们所
使用的一般是塑料封装的硅晶体管，规格书一般指定为150℃BJT产品常用参数—TjmBJT产品常用参数—参数关系BV
CEOBVCBOhFEICBOICEOICMVCEsatTsTfhFE↑↓---------↑---
↓↑↑BVCEO↑---↑↓↓↓↓↑---↓Basearea↑-----------
----↑↓↑---Fieldarea↑---↑(maybe)---------------
------irr↑↑↓↑↑↓↑↓↓三极管的各种参数是相互制约的，合理选择好适当的参数，
可以最大限度的满足在设计应用中的需要Chipsize=basesize+fieldsize产品可靠性是指产品在规
定的条件下和规定的时间（或操作此数）内完成规定功能的能力。半导体器件失效的原因，不仅仅来自于器件本
身固有可靠性因素，而且还决定于客户所选择的电路的工作条件、安装条件、环境及其他各种使用条件等。因此
，为了保证半导体器件的可靠性，必须对器件进行适当的选择，并要掌握正确的使用方法BJT产品可靠性—概述
如前所述，无论在任何情况下，器件的工作参数，即使一瞬间也不允许超过其最大额定值，否则将导致器件损坏或性能劣化，大大缩短其工作
寿命。因此，在选择功率晶体管时，应充分考虑电路条件变化时不致在超过额定值的状态下工作。此外，器件各工作参数的最大额定值是相互联系
的，在设计和使用时必须兼顾考虑，根据具体情况，仔细分析器件在电路中所处的工作状态，从而对器件的参数提出科学的要求。A．电压-
在最恶劣的工作条件下（包括浪涌电压）应取最大额定电压值的80%或更低。B．电流-在最恶劣的工作条件下（包括浪涌电流）应取
电流额定值的80%或更小。C．功率-在最恶劣的工作条件下（包括浪涌）应取最高环境温度下所允许的耗散功率的50%或更小.
当工作温度T高于参考温度Tθ时，耗散功率最大额定值相应减小，这时要使用线性降额因子来计算或用功率-温度曲线来查找。D．温
度-工作最高结温Tjm，在考虑到浪涌和功率集中的情况，应取最高结温额定值Tjm的70%-80%或更低。BJT产品可靠性
—器件的选择饱和区的主要特点晶体管处于饱和区（开态）的主要特点是：①发射结为正向偏置，集电结也是正向偏置（或零偏置）；
②集电极电流IC接近饱和值ICS≈UCC/RL饱和状态又分为临界饱和与深饱和。集电结UBC=0的情况称为临界饱和；当集电结
偏压UBC>0时，称为深饱和晶体管进入深饱和状态后，其深饱和的程度可用饱和深度S来表示。饱和深度S定义为在晶
体管输出特性曲线上，IB=0对应的特性曲线下面的部分叫截止区。截止区的主要特点是发射结处于反向偏压（或零偏压）
，集电结也处于反向偏压。各个阶段所需要的时间定义如下①延迟时间td：从基极有正信号输入开始，到集电极电流IC上升到最大值I
CS的0.1倍为止，这段时间称为延迟时间，记作td，等于t1-t0②上升时间tr：集电极电流由0.1ICS上升到0.9
ICS为止所需要的时间为上升时间，记作tr，等于t2-t1。③贮存时间ts：从输入信号Uin变负（变为低电平或负脉冲开始）
，到集电极电流IC下降为0.9ICS为止所需要的时间称为储存时间。记作ts，即t4-t3。④下降时间tf：集电极电流IC从
0.9ICS下降到0.1ICS所需要的时间，记作tf，即t5-t4。延迟时间td的长短取决于基极电流
对发射结和集电结电容充电的快慢，所以缩短延迟时间的办法是：①减少发射结、集电结的结面积，以减少结电容CTe和CTc；②
增大基极注入电流，使势垒电容充电过程加快；③晶体管关断时，给基极施加的负脉冲幅度尽可能小.
www.hwdz.com.cnwww.hwdz.com.cnwww.hwdz.com.cn出现负阻
现象的主要原因在于集电极电流较小时，α0随IC增大而变大的结果。对电流放大系数随IC变化不大的晶体管，如硼基区晶体管，其负阻现象比较小。BUCEX是基极接有反向偏压时的C—E间的击穿电压。由于该偏压使发射结正偏程度更小（甚至反偏），In(X4)比基极接电阻时更小，故击穿时要求M值更大，因此BUCEX>BUCER。晶体管共发射极正向压降，是指晶体管处于饱和状态时，基极和发射极之间的电压降，用UBES表示晶体管的共发射极正向压降UBES由下面几部分组成：①发射结本身的压降Uje，它是由发射极电流IE的大小决定的；②基极电阻上的压降IBrb；③发射极串联电阻res上的压降IEres，即UBES=Uje+IBrb+IEres影响UCES大小的主要因素有：①在饱和状态时，发射结上的Uje和集电结上的压降Ujc之差。②集电极电流ICS在集电区体电阻rcs上的电压降。res比rcs小得多，res上的压降可以忽略，因此UCES可写成上面两部分之和UCES=(Uje－Ujc)+ICSrcs |
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