[TR] 트랜지스터의 구조와 동작

 트랜지스터는 npn과 pnp 타입이 있다. 중앙의 얇은 반도체에 전류를 공급하면 층이 얇아져 E와 C에 전류가 흐르게 된다. 이 때 이 바이어스를 가하는게 정공이냐 전자냐에 따라 npn과 pnp의 스위칭 또는 증폭 특성이 된다.

 사실 트랜지스터에서의 증폭작용이라는 것은 B의 바이어스에 따라 중앙에 낀 반도체로 넘어가는 전하의 양을 조절하는 것이다.  또한 이 현상의 극단적인 경우가 스위칭 동작이 된다.

NPN TR의 경우 아래와 같이 Vbe에 순방향 전압이 걸리게 되면 Vce에 전류가 흐르게 된다. Vbe는 보통 0.3~0.8V 정도의 작은 전압이고 Vce는 수 V에서 수십 V까지의 전압이 걸린다. 

- B와 E간의 PN접합 Vbe는 순방향

- C와 B간의 PN접합 Vcb = Vce-Vbe로 역방향이다.

 

 내부 전자의 움직임을 살펴본다.  C-B간 역전압이 가해져 있는 것만으로는 전류가 흐르지 않는다. 단, C-B 접합면 가까이에는 전기장이 있다.  B-E간에 순전압을 가하면, 이미터에서 베이스로 많은 전자가 흘러 들어가고, 그 전자의 대부분은 베이스가 대단히 얇으므로 바로 C-B접합면 가까이에 도달하며 C-B 접합면까지 도달한 전자는 그 접합면 가까이에 있는 전기장에 끌려 컬렉터 속으로 들어간다. 

(a) 이미터 전류 IE : B-E 간에 가해진 순전압 VBE 때문에 이미터에서 속으로 들어간 전자의 양에 상당하는 전류 

(b) 베이스 전류 IB : 베이스 속으로 들어간 전자 중에서 C-B 접합면까지 도달하지 않은 전자의 양에 상당하는 전류 

(c) 컬렉터 전류 IC : 베이스 속으로 들어간 전자 중에서 C-B 접합면까지 도달하고 이어서 컬렉터 속으로 끌려 들어간 전자의 양에 상당하는 전류