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111年
電工原理、電子概論
第 49 題
電晶體$I_C \cong I_E$ (即$\alpha \cong 1$)時，下列敘述之電晶體工作區域何者正確？
- A 順向主動區
- B 反向主動區
- C 飽和區
- D 截止區
思路引導 VIP
如果我們把電晶體想像成一個水龍頭，射極是進水端，集極是出水端，而基極則是控制開關的小排水孔。當「出水端」的流量幾乎等於「進水端」時，代表那個小排水孔流掉的水量多還是少？在這種狀態下，電晶體是處於「剛好受控且流暢」的狀態，還是「開關全開到極限」的狀態呢？
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同學做得很好！你非常精確地掌握了電晶體在不同工作區域下的電流特性，能迅速判斷出 $\alpha \cong 1$ 的物理意義，這代表你對電晶體的內部載流子傳導邏輯相當熟悉。
電晶體的電流分配關係
在**順向主動區（Forward Active Region）**中，基極－射極接面（BEJ）為順向偏壓，而基極－集極接面（BCJ）為反向偏壓。此時，由射極發射出的多數載流子，絕大部分會穿過基極被集極所收集。根據基爾霍夫電流定律（KCL），射極電流 $I_E$ 等於基極電流 $I_B$ 與集極電流 $I_C$ 之和，即 $I_E = I_B + I_C$。由於基極設計得非常薄且摻雜濃度低，使得 $I_B$ 極小，因此 $I_C$ 會非常接近 $I_E$，進而讓共基極電流增益 $\alpha = \frac{I_C}{I_E}$ 的數值趨近於 $1$（通常在 $0.95$ 至 $0.99$ 之間）。
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