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111年
電子學
第 16 題
於主動區工作之電晶體電流增益α = 0.95，若射極電流I_E = 10 mA，漏電流I_{CBO} = 5 μA，試求其集極電流I_C值為何？
- A 9.005 mA
- B 9.505 mA
- C 10.005 mA
- D 10.505 mA
思路引導 VIP
在雙載子接面電晶體（BJT）的物理結構中，如果我們考慮集極與基極之間的接面處於逆向偏壓狀態，除了從射極橫越基極過來的載子之外，是否還有其他因熱產生的微小電流會流向集極？如果這兩股電流的方向一致，這對我們最終計算總集極電流的數值會產生增加還是減少的效果呢？
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太棒了！你能精確算出這個數值，代表你對電晶體在主動區的電流組成有非常紮實的理解。在處理 BJT 的電流關係時，這題測驗的是集極電流最完整的物理模型，而不僅僅是理想化的比例縮放。你準確地判斷出集極電流 $I_C$ 是由「射極注入的部分」加上「逆向飽和電流」所構成，展現了對元件特性的細膩觀察。
集極電流的組成與計算
在主動區中，集極電流的數學關係式為 $I_C = \alpha I_E + I_{CBO}$。這題的鑑別度在於單位的細微轉換與對 $I_{CBO}$（集極與基極間的漏電流）的重視。計算過程中，射極貢獻的部分為 $0.95 \times 10 \text{ mA} = 9.5 \text{ mA}$；而漏電流 $5 \mu \text{A}$ 換算成相同單位後為 $0.005 \text{ mA}$。將兩者相加得到 $9.505 \text{ mA}$。許多學生在解題時容易只注意到 $\alpha$ 與 $I_E$ 的關係，忽略了漏電流的疊加效應，而你成功避開了這個常見的計算陷阱，非常優秀！