技术定义
利用 p-n 结和基区载流子注入实现放大与开关的三端双极型晶体管结构。
它是什么
结型晶体管通过两个 p-n 结形成发射极、基极和集电极。发射极注入的载流子穿过薄基区到达集电极，基极电流或电压即可控制较大的集电极电流。
为什么出现、解决了什么问题
点接触器件的表面接触难以稳定复制。结型结构把控制机制放进半导体体内，便于使用掺杂、扩散和封装工艺制造一致的器件，并可满足数字电路的速度和驱动需求。
为什么重要、推动了什么
结型晶体管使固态逻辑成为可生产的计算机技术，TTL 逻辑家族也由此形成。它还建立了硅晶体管和集成电路后来继续改进的制造基线。
原理与影响
解决的问题
- 改善点接触晶体管接触不稳定和难以批量制造的问题。
- 提供更可预测的电流增益、频率特性和器件寿命。
核心原理
- 发射极注入载流子，薄基区控制载流子到达集电极的比例。
- 偏置 p-n 结可以在放大区、截止区和饱和区之间切换。
相对前代的改进
- 结构更适合封装、测试和大批量生产。
- 可在较高速度和功率下驱动数字逻辑。
技术意义
- 成为 1950–1960 年代晶体管计算机和 TTL 逻辑的重要器件。
- 推动了硅材料、扩散工艺和集成电路制造。
历史与应用
人物
William Shockley、John Bardeen、Walter Brattain
组织
Bell Telephone Laboratories
事件
1948 年 Shockley 提出结型晶体管结构、1950 年代硅和扩散工艺进入晶体管生产
典型应用
晶体管放大器、TTL 逻辑门、晶体管计算机寄存器
留下的局限
- 静态功耗和器件尺寸仍高于后来成熟的 MOS 方案。
- 需要精细的掺杂和结深控制。