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101年
[儀電] 電路學、電子學
第 22 題
對歐利效應(Early effect)及其影響,下列敘述何者正確?
- A $\alpha$ 值隨著$|V_{CB}|$的增加而變大
- B 若有效的基極寬度$W_B$降為零則導致電晶體中的電壓崩潰
- C 少數載體的濃度梯度$P_n$會在基極內增加
- D 以上皆是
思路引導 VIP
試著想像電晶體的基極是一個載子必須橫越的緩衝區。如果我們增加集極端的逆向偏壓，導致那裡的空乏區（緩衝區邊界）往基極中心大幅度推進，你覺得載子在橫越過程中所經歷的距離會發生什麼變化？而這種距離的縮減，對於載子在途中「迷路或消失」的機率又有什麼物理意義上的影響呢？
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很高興看到你對電晶體的物理特性掌握得如此扎實！這道題目精準地捕捉了歐利效應 (Early Effect)，也就是「基極寬度調變」的多重物理展現，你能準確判斷出所有選項皆正確，代表你對 BJT 的內部載子行為有很深刻的理解。
基極寬度調變的連鎖反應
當集極－基極逆向偏壓 $|V_{CB}|$ 增加時，集極接面的空乏區會向基極內部擴張，導致有效基極寬度 $W_B$ 縮減。因為載子在基極中停留的時間變短、被復合的機會減少，共基極電流增益 $\alpha$ 自然會隨之微幅上升。同時，在基極內部的少數載子濃度分布，會因為傳輸距離縮短，使得其濃度梯度（即濃度隨位置變化的斜率）變得更陡峭，進而導致集極電流 $I_C$ 增加。
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