三極管開關(guān)特性非常像繼電器，它可以通過低壓來控制高壓電路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)作用。當(dāng)繼電器電路導(dǎo)通之后繼電器的線圈就會(huì)產(chǎn)生磁場，磁場會(huì)吸附銜鐵從而讓高壓電路區(qū)域的觸點(diǎn)相互接通，此時(shí)高壓電路開始工作。當(dāng)繼電器電路斷開之后繼電器的線圈磁場就會(huì)消失，銜鐵彈回之后高壓電路區(qū)域的觸點(diǎn)就會(huì)斷開，高壓電路也就斷開不工作了。

三極管也是通過這種四兩撥千斤的方法來實(shí)現(xiàn)開關(guān)的，三極管可以通過小的交流輸入控制大的靜態(tài)直流。三極管很像擁有兩個(gè)閘門的大壩，正常情況下想要打開大的閘門很難，于是就先打開小的閘門，通過小閘門的涓流來沖擊大閘門的開關(guān)，大閘門打開之后波濤洶涌的滾滾洪流就立馬如脫韁野馬開始流動(dòng)。

如果不停地改變小閘門開啟的大小，那么大閘門的流量也會(huì)隨之按比例改變，于是完美控制的開關(guān)就完成了。三極管通常工作在以下四個(gè)狀態(tài)下：

截止?fàn)顟B(tài)：在截止?fàn)顟B(tài)下，小閘門開啟的不夠以至于沒有辦法打開大的閘門。

飽和狀態(tài)：在這個(gè)狀態(tài)下，小閘門最大限度地被打開了，這時(shí)大閘門放出來的流量也達(dá)到了極限。

線性狀態(tài)：在這個(gè)狀態(tài)下，小閘門可以控制調(diào)節(jié)大閘門的狀態(tài)。

擊穿狀態(tài)：大閘門被過高的水位擊穿了，大閘門開始漏了，如果小閘門開啟的話，大閘門就更加容易被擊穿。

相較而言三極管不光有快速開關(guān)的作用，還可以精準(zhǔn)控制電流，這是繼電器沒有辦法比擬的，繼電器從線圈導(dǎo)通產(chǎn)生磁場，再吸附銜鐵會(huì)花費(fèi)相當(dāng)長的時(shí)間。既然有線圈和鐵芯等結(jié)構(gòu)，繼電器就注定難以做到納米級(jí)別。 三極管是由半導(dǎo)體制成半導(dǎo)體是指在常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一種材料，半導(dǎo)體會(huì)隨著溫度、電壓、電流、光線強(qiáng)弱等等外界環(huán)境影響而導(dǎo)電性發(fā)生改變。于是只要對(duì)半導(dǎo)體投其所好就能對(duì)它進(jìn)行控制。

每個(gè)半導(dǎo)體的三極管都擁有2個(gè)PN結(jié)，所以也叫做雙極結(jié)晶體管，PN結(jié)有一個(gè)特點(diǎn)就是單向?qū)щ娦?，?dāng)PN結(jié)施加正向電壓時(shí)有較大的正向擴(kuò)散電流，呈現(xiàn)低電阻，如果施加反向電壓則會(huì)呈現(xiàn)高電阻，PN就會(huì)截止，這些都源于N區(qū)自由電子濃度大，而P區(qū)空穴較多。

三極管是一種電流控制元器件，基極通常是窄小的結(jié)構(gòu)，通過載流子的擴(kuò)散和復(fù)合實(shí)現(xiàn)基極電流對(duì)集電極電流的控制。

總結(jié)半導(dǎo)體、三極管確實(shí)是非常偉大的發(fā)明，有很多人因此而獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，比如約翰·巴丁、沃爾特·布拉頓、威廉·肖克利等等，約翰·巴丁更是兩次在同一領(lǐng)域獲得兩次諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，一個(gè)是因?yàn)榫w管及其相關(guān)效應(yīng)，另一個(gè)則是超導(dǎo)BCS理論。 過去誰曾想到如今方寸之間的芯片到現(xiàn)如今已經(jīng)達(dá)到了百億級(jí)別，工藝制程更是快接近極限納米級(jí)別，而這些都跟半導(dǎo)體、三極管有關(guān)。

審核編輯 ：李倩