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異質雙極性接面電晶體(HBT)

❐ 異質雙極性接面電晶體(HBT)的構造
異質雙極性接面電晶體(HBT:Heterojunction Bipolar Transistor)簡稱「HBT」,依照不同的導電特性又可以分為NPN-HBT、PNP-HBT二種:
➤NPN型異質雙極性接面電晶體(NPN-HBT):NPN-HBT的構造如<圖一(a)>所示,在砷化鎵基板上分別製作N型砷化鎵、P型砷化鎵、N型砷化鋁鎵三個水溝,最後分別在上方蒸鍍金屬電極,左邊的金屬稱為「射極(Emitter)」,中間的金屬稱為「基極(Base)」,右邊的金屬稱為「集極(Collector)」。HBT構造與BJT相同,只是將左邊射極(Emitter)的材料換成N型「砷化鋁鎵」
➤PNP型異質雙極性接面電晶體(PNP-HBT):PNP-HBT的構造如<圖一(b)>所示,與NPN-HBT相同,但是N型與P型區域相反,因此導電特性相反。
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圖一 異質雙極性接面電晶體(HBT)的構造示意圖。
❐ HBT放大器(HBT amplifier)
HBT放大器的工作原理如<圖二>所示,假設以基極(Base)做為共用端,將「較小的電壓或電流(小訊號)」輸入基極(Base),由於HBT的元件特性會使訊號放大,轉變成「較大的電壓或電流(大訊號)」由集極(Collector)輸出,這就是「類比積體電路」工作的基本原理。
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圖二 HBT放大器的工作原理示意圖。
❐ HBT邏輯電路(HBT logic)
HBT同樣可以應用在「數位積體電路」,但是當HBT應用在數位積體電路時並不稱為「開關(Switch)」,而是將數個HBT連接在一起形成「HBT邏輯電路」,最常見的包括二極體—電晶體邏輯(DTL:Diode Transistor Logic)、電晶體—電晶體邏輯(TTL:Transistor Transistor Logic)、射極偶合邏輯(ECL:Emitter Coupled Logic)等電路,但是由於耗電量較大,目前大部分已經被CMOS製作的積體電路(IC)取代了。
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【延伸閱讀】其他詳細內容請參考「積體電路與微機電產業,全華圖書公司」。<我要買書>
