晶体管的类型和性能特点
晶体管的类型很多，有接合型、点接融型、表面势垒型、“陷俘”型、电场效应型、四极型、光电型、级联型等。
接合型晶体管（p－n－p，n－p－n）
基本的p－n－p接合型晶体管如图1所示。外面两层是p型锗（或硅），而中间的薄片则为n型。p型层和n型层中间接触的地方，a和b，叫做p－n结，也就是发生整流作用的地方。
集电极c，一般是加偏压的，所以电流不能反向通过。从发射极而来的电流不从基极接线流出，却通过基极流到集电极。发射极电流进入基极时的阻抗低而离开集电极时的阻抗高，这样就产生了电流放大的作用。n－p－n接合型晶体管的工作原理，除了电流方向和电池极性相反外，完全相同。
点接触型晶体管
图2是点接触型晶体管的示意图。两个尖的金属针装置在一块短而厚的n型锗上，通过电流时晶体内发生电解淀积。在每个接触点周围产生小面积的p型锗。所以，点接触型晶体管与p－n－p接合型晶体管很相类似。但是，点接触型晶体管有一个不平常的特性，就是集电极电流大于发射极电流。
一般认为，这是因“电解淀积”在每个接触点附近产生一个p型区时，同时也在靠近集电极接线的地方产生一个n型区，这样便在每个接融点形成一个小型n－p－n接合型晶体管（如图3）。如果在这种晶体管中的晶体管上适当地加偏压，便能产生电流倍增。
也有人认为电解淀积在集电极区附近产生小的“陷阱”——晶体给构的不完整，能暂时陷俘“空穴”。这些被俘的空穴（从发射极电流而来）在它们能脱出“陷阱”前产生大的电荷，于是将电子从集电极接触点吸引到晶体管中，而使集电极电流大于发射极电流。
点接触型晶体管因为集电极p型区与发射极p型区之间的距离可以做得很小，所以，在大型电子计算机或较高频率中应用时，比一般接合型晶体管更为适合。
由于以上特性，如将这种晶体管用作放大器，在某些情况下便有不稳定的缺点。但是若加偏压达到不稳定点，然后在一对端头上接上一要调谐电路，便可成为一个简单的振荡器。
有一种叫做“同轴”晶体管的点接触型晶体管（如图4）。点接触的地位是在一薄片锗的对向两边上。这种同轴结构消除了表面效应。同时，集电极和发射极之间也有了很好的屏蔽，这对高频工作是有利的。
表面位垒型晶体管
一种利用表面效应和大块效应的高频晶体管就是表面位垒型晶体管。在一块n型锗的表面上是一些不能与其他原子形成稳定键的原子。在锗的最外层上面的这些原子能够互相键合，于是便能陷俘电子，并使电子停留在表面上成为一层被俘的负电荷。将平伏的金属电极镀在锗的两个表面上以充发射极和集电极，而将锗本身充作基极，如图5所示。这种晶体管的偏压极性和p－n－p接合型晶体管的一样，工作原理也很类似——从发射极注射出来的空穴经基极流出负偏压的集电极区以产生放大作用。
表面位垒型晶体管的基极可以做得很薄，空穴流过基极的过渡时间较短，在高频使用时是很有利的。
内禀区型晶体管
图6中所示的一种晶体管叫做p－n－i－p内禀型晶体管。这种晶体管是由一层p型、一层n型、一层内禀型和一层p型锗所组成。内禀区是一个没有杂质的部分，既不渗有“受主”，也不渗有“施主”，没有空穴或电子，它的电阻往往很高。
内禀区使用于高频时有许多好处。它可以有效地分开集电极区和基极区，因而相当地降低集电极——基极的电容。基极也可以做得稍大，使电阻较小。
晶体管在高频工作中的价值决定于集电极电容和基极电阻的乘积；乘积愈小，则价值愈大，而内禀区就可以降低这二个因素。
“陷俘”型晶体管
有一种含有四个区的晶体管，叫做“陷俘”型晶体管。这种晶体管（图7），除了集电极的结构异常外，与接合型晶体管完全一样。
就这种晶体管的右边三个部分而言，它们本身就形成一个n－p－n晶体管。在这种晶体管上加偏压的一般方法与接合型晶体管的相同。
从“陷俘”型晶体管的发射极注射到基极（左边的那一个n区）的空穴，这个空穴突然发现自己正处在一个看来好像是一个n－p－n晶体管（左边三个区）的集电极中，便像每一个循规蹈矩的空穴在类似的情况下一样地流向基极。但是，“陷俘”电流倍增作用便在此时发生，因此有很多电子从右面射注过来，其中的一个电子填补了前面所说的空穴，但大多数的电子却流到“陷俘”晶体管的基极。所以集电极电流便比发射极电流大好几倍。从这方面来看，“陷俘”晶体管很像点接触型晶体管。
“陷俘’晶体管与点接触型晶体管一样，在有些电路中是不稳定的，但只要将它加偏压到一般的不稳定区，然后在一对适当的端头上接上一条调谐电路，它便成为一个振荡器。但是，由于它的基极和“陷俘”倍增区较大，故不适用于高频。
电场效应型晶体管
电场效应型晶体管的工作原理结构与接合型晶体管大不相同。
电场效应型晶体管（图8）有“门”、“电流入口”和“电流出口”三个极。
在“电流入口”和“电流出口”处的两个低电组接触之间的物质是n型的，“门”由p型的物质构成，像一个环紫密地套在n型物质上。
这种晶体管的偏压一般是这样加的，即两个区之间的结为负偏压，就是说流动的“门”电流很少。输入门电压控制着“电流入口”和“电流出口”之间的电流。随着这个电压的增加，靠近p－n结的中部圆筒上由于门电压而丧失载流者（过剩电子）的部分也逐渐增加。实际上，这就是说，在“电流入口”和“电流出口’之间，电流可以利用的物质愈来愈少。在一个通称“钳止电压”的门电压时，已经低的“电流入口”－“电流出口”电流在门电压再增加时保特稳定。
这种晶体管可起放大作用，因为门电压输入的阻抗较高，高到与负偏压的p-n结的阻抗一样大小。输出的阻抗较小，而且可以有相当的电压增益，所以功率增益可以是高的。
电场效应晶体管的高输入阻抗和较高输出阻抗说明放大阶段是可以直接相联的，不需要偶合变压器，也不会损失很多功率。此外，阻抗的大小与一般真空三极管的相差不多，所以，许多用于电子管的实用电路可以整套搬用于电场效应晶体管，并不需要重大变动。
一般的接合型四极晶体管如图9所示。除了额外基极接触可用以限制两个结的有效面积外，这种晶体管的工作完全和接合型晶体管一样，适用于高频工作。
在这种晶体管中，集电极电容的降低扩大了频率的应用范围，但需在两根基极导线之间有一个横电压，以便迫使晶体管作用发生在晶体管的这一边或那一边。这样，基极和集电极之间的有效接头面积便很小。变化两个基极端头间的电势便能控制有效接头的面积。如果接头面积减少，那末，集电极电容也就降低，因而增加了频率范围。
在较低频率的应用中，四极晶体管也有其有用的性质。这种晶体管的增益决定于可以发生晶体管作用的接头面积。横向地变化基极两端的电势便可变化这个面积。用这种作用已制成了实用的自动容量控制。
光电晶体管
光电晶体管和光电两极管是两样不同的东西。除了在外壳中有一个窗外，光电两极管（图10）与任何其他两极管，点接触型或接合型，完全相像。光线可以从窗中射到接头。光电两极管一般是负偏压的，所以没有电流流动。当光线射到接着上时，便产生一对一对的电子-空穴。它们反向流动而形成电流。制造优良的光电两极管的效率接近100％。
光电晶体管（图11）只是一个加进“陷俘”倍增区的光电两极管。光电晶体管的制造与普通接合型晶体管（p－n－p或n－p－n）完全一样，而在工作时必须将基极导线分接。光线射在负偏压的集电极接便产生较大的灵敏度的“陷俘”倍增作用，比一个纯光电两极管所能产生的要大得多。
级联晶体管
如两个真空管合装在一个管壳内一样（例如6SN7），两个晶体管也可装在同一个管壳内，以节省地位这就是级联晶体管（图12）。第一个晶体管的大小和定额都比第二个小。第一人晶体管用作共有集电极放大器，供应全部基极电流——偏压和信号——给第二个晶体管。第二个晶体管可以用作共有集电极，或者，更确实一些，作为共有发射极。
各种各样的类型
今天业经试验和创造的各种其他晶体管类型真所谓五花八门难以尽述。最有发展前途的三种是，对称晶体管、电场晶体管（即利用外在电场以控制游动载流者的晶体管）和点-接合型晶体管。
对称晶体管的任何一端可用作集电极或发射极，除此之外便与接合型晶体管完全一样。但在一般接合型晶体管中，反接是不好的。可是在对称晶体管中，集电极接和发射极接做得完全一样。由于种种原由，在一般接合型晶体管中不能这样做。
电场晶体管（与电场效应晶体管不同）的制造方法是将一个金属电极安装得靠近一个负偏压接头——只是靠近但不接触。这个控制因素所产生的电场影响着反向流动的电流量。因为输入端头实际上不与锗相接触，故可获得很高的输入阻抗——高到像用真空管栅极所能获得的一样。而且也可能获得适度的高输出阻抗，虽然功率增益是低的。
点-接合型晶体管（与点接触型晶体管不同）是可能成功的，其中发射极是一个接头，而集电极则系一个点接触。令人感到兴趣的是，这种晶体管的某些特性在计算器中的应用，虽然这些晶体管尚未达到充分发展的阶段。
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