光晶体管的结构特点和h参数

光晶体管由双极型晶体管或场效应晶体管等三端器件构成的光电器件。光在这类器件的有源区内被吸收，产生光生载流子，通过内部电放大机构，产生光电流增益。光晶体管三端工作，故容易实现电控或电同步。光晶体管所用材料通常是砷化镓（CaAs），主要分为双极型光晶体管、场效应光晶体管及其相关器件。

双极型光晶体管通常增益很高，但速度不太快，对于GaAs-GaAlAs，放大系数可大于1000，响应时间大于纳秒，常用于光探测器，也可用于光放大。场效应光晶体管响应速度快(约为50皮秒)，但缺点是光敏面积小，增益小（放大系数可大于10），常用作极高速光探测器。与此相关还有许多其他平面型光电器件，其特点均是速度快（响应时间几十皮秒）、适于集成。

NMOS和PMOS在结构上完全相像，所不同的是衬底和源漏的掺杂类型。简单地说，NMOS是在P型硅的衬底上，通过选择掺杂形成N型的掺杂区，作为NMOS的源漏区；PMOS是在N型硅的衬底上，通过选择掺杂形成P型的掺杂区，作为PMOS的源漏区。如图所示，两块源漏掺杂区之间的距离称为沟道长度L，而垂直于沟道长度的有效源漏区尺寸称为沟道宽度W。对于这种简单的结构，器件源漏是完全对称的，只有在应用中根据源漏电流的流向才能最后确认具体的源和漏。

在合理设置静态工作点和输入为交流小信号的前提下，晶体管可等效为一个线性双端口电路。hie、hre、hfe、hoe 这4个参数称为晶体管的等效h 参数，它们的物理意义为：hie称为输出端交流短路时的输入电阻，简称输入电阻。它反映输出电UCE不变时，基极电压对基极电流的控制能力，习惯上用RbE表示。hre称为输入端交流开路时的反向电压传输系数，又称内部电压反馈系数。它反映输出电压uCE通过晶体管内部对输入回路的反馈作用，它是一个无量纲的比例系数。hfe称为输出端交流短路时的电流放大系数，简称电流放大系数。它反映基极电流IB对集电极电流IC的控制能力，即晶体管的电流放大能力，是一个无量纲的数，习惯上用β表示。

hoe称为输入端交流开路时的输出电导，简称输出电导。它反映当IB不变时，输出电压uCE对输出电流的控制能力。单位是（S），习惯上用1／RCE，表示。可见，这四个参数具有不同的最纲，故称为混合参数，记作h 。h参数第一个下标的意义为：I表示输入，R表示反向传输，f表示正向传输，o表示输出；第二个下标E表示共射接法。在使用时应当明确：4个h参数都是微变电流与微变电压之比，因此，h参数是交流参数。4个h参数都是在Q点的偏导数，因此，它们都和Q点密切相关，随着Q点的变化而变化；h参数是晶体管在小信号条件下的等效参数。h参数可以从晶体管的特性曲线上近似求得，也可以用人h参数测试仪直接测出。