单结晶体管是具有一个PN结,但有三个电极的新型元件,它的结构如图1所示。在一块电阻率比较高的N型硅片的两端引出两个基极b\(_{1}\)和b2,在硅片的另一侧不对称地烧结一根铝质电极,成为发射极e。很显然,在e极处铝杂质较多,所以成为P型半导体,PN结就在发射极所在处,即图中的A点。当b\(_{1}\)b2之间不加电压时,发射极与两个基极如同一般的二极管,具有单向导电性。若在b\(_{2}\)和b1之间加正向电压U\(_{BB}\),它将表现出独特的性能。首先由于外加电压UBB在硅片上产生了电压降,所以A点的电位升高为U\(_{A}\),它由b2到A点和A点到b\(_{1}\)之间的电阻分压,分压比以η代表,所以UA的大小等于ηU\(_{BB}\)。这时如果想让eb1导通,e极的电位必须超过U\(_{A}\)才行。当e极的电位低于UA时,eb\(_{1}\)呈现截止状态,发射极电流Ie很小。当e极的电位超过U\(_{A}\)的数值等于硅管的死区电压(即硅二极管开始导通的正向电压,约0.7伏。)时,eb1之间立即导通,大量的空穴进入N型硅片,降低了A到b\(_{1}\)之间的电阻。因此,在硅片上的电压分布也改变了,结果UA降低,PN结进一步被正向偏置,有更多的空穴进入N区,形成正反馈。于是I\(_{e}\)迅速增加,并且由于eb1之间的电阻迅速下降,eb\(_{1}\)之间的压降也迅速减小。它的特性曲线如图2所示。因为随着Ie的增加管压降反而减小的现象与一般电阻的性质刚好相反,所以我们说它具有负阻特性。

特性曲线上最高点是eb\(_{1}\)开始导通的一点,称为峰点,曲线最低点称为谷点。这两点的电压和电流分别叫做峰点电压UP,峰点电流I\(_{P}\),谷点电压UV和谷点电流I\(_{V}\)。当Ueb1>U\(_{p}\)时eb1导通。当U\(_{eb1}\)降到UV时,若电源所供给的电流I\(_{e}\)小于谷点电流IV则eb\(_{1}\)不能维持导通,管子将变为截止。
我们利用单结管的负阻特性,再给它创造一定的外部条件,就可以做成各种振荡器,例如多谐振荡器、脉冲发生器、锯齿波发生器、阶梯波发生器等。用单结管组成的电路比较简单可靠、调整容易,所以它广泛的应用于延时电路、可控硅的触发电路中。在开关电路中则常用来组成双稳态、单稳态及分频器等。图3为一典型的脉冲发生器。在它的发射极e的电压波形为锯齿波,由b\(_{1}\)输出正脉冲可以用于触发可控硅。(高福文)

