四的疑惑
三极管是模拟型的有源器件，拿它做开关不是不行，你得要持续地施以足量的驱动才会持续地完全开通，跟一般的开关用三极管相比，四层晶体管在开关方面所需的各项性能指标的优化更深更全，而线性度则更形忽略。
晶体三极管的原理，是势垒的控制，BJT的功率流穿越结面，势垒无法完全消隐，FET的功率流从结旁经过，没有饱和压降，但因沟道电阻受制于芯材，通常比BJT要大，如果沟道能受到电导调制，阻力即可大减，此效果在一般三極管看来是无法做到的了，而PNPN架构则可以，也许这就是强功率有源器件都向四层化发展的原因吧。
集成电路的每一级都是完整的，而有源器件本身却是每增添一层就相当于加了一级，但其属性依然是有源器件一个而不是三端集成电路一枚！
为求令强功率开关元件的性能更进一步，打从IGBT以后的管子，其层数亦更进一步，不过，对这些高阶元件我不打算在此讨论，只是想以一个门外汉的所知所学，谈谈这个PNPN四层架构如何弄出不同的功能来。
且先往BJT进内看看，BJT有两个结，结的厚度跟掺杂浓度合符反比规则，Jc基区段的厚度受Je的状态影响，但不为Vcc所左右，而Jc的集电区段只受Vcc影响，cascode拓扑的共射级被共基级钳位，情况就如测量h参数时设置的那个『交流短路』，在此状态下，Jc集电极段的厚度是不随Ic而变的。
基区虽薄，却是讯号的接收处及功率通道的咽喉，基区联同集电层组建出集电结，在BJT中，集电区是厚，大，淡的，但其实，淡才是必须的，厚和大也是应该的，但可控硅的集电区就是对方的基区，厚不了，
正由于基区对有源功能是如此的重要，故在可控硅中，层的名称只有基，没有集（对方的基区就是集电区），但集电结却永远是集电结，可控硅的通断就是取决于此结，这跟BJT没啥分别，
基集的共性，都是淡，所以，由两个基区构成的集电结可以耐受很高的电压，但正因构成集电结的是两个基区，即使採用异质射极，基区掺杂也不能像HBT那样比射极还浓，否则，耐压就会大减甚至喪失阻断能力，
图中，从左到右，1显示可控硅的基本构造及各结在未馈电时的情况，2显示的是Ic与Ib(两个发射结的空乏处消失了)，3则显示Ie(扩散与漂移)，4嘛，可控硅开通时大概就是这样，两种载流子混着走，漫滩了，三个结都被淹没，只剩下0.6V的饱和压降（逃了和尚跑不了庙，那三条黄线代表的是可控硅的物理结面）。
跟三极管相比，可控硅才是货真价实的开关，但晶体管开关电路却不包括可控硅及其族类，
开与关，是两个稳态，自保持和可翻转，是双稳态的实现条件， 个人认为，真正的双稳，其翻转的策动方式应该一致，要么都靠触发，要么都在电源上做文章， 以此论之，可控硅就只能叫做准双稳，
对于可控硅的学习认知，绝大多数都是从互补管交连拓扑入手，如果你对BJT原理的了解较深，就会发觉BJT其实只是用了集电结的一半，
给NPN管基极接个上拉开关，管子不就可饱和导通了吗，反偏的PN结既然还可传导另一种载流子，那么，把NPN管的集极造薄并且在头上放个P，就等于接上了PNP管，Ib中的关键载流子就可由这个PNP给予，不需讯号也能维持导通，这就是可控硅的运作机制。
噢，问题来了，BJT的导通压降为零当然理想不过，至少也应该低于二极管的门槛电压才对头吧，那可好了，可控硅中的这个『PNP』只有基区，却没有基极，那么，它的「Ube」在哪，饱和时的「集电结」正偏是怎么样个偏法?
可控硅中的电流跟导线中的一样，都是直通通地涌过的，
可控硅是自持器件，两个「BJT」的增益愈高，正反馈就愈深重，愈是易通难断，至于资源分配，为求开得省力，小功率的应该是N管，而欲关得轻松，小功率的应该是P管，
跟BJT一样，可控硅也需要Ib，把可控硅开通，灌的是N管的Ib，触发开通时Ib是从闸极注入的，在基区里头挪动，开通后的『Ib』就是P管的整个Ic，从集电结哗啦啦的涌来，发射结从功率通道取得远超饱和所需的驱动，欲令可控硅关断，要抽掉的就是这P管的整个Ic！
闸极是N管的基极，载流量小，反向耐压低，对于这样的超量驱动而言，6给闸极反偏再大也只是杯水车薪，无济于事， 除非这些超量Ib可以直接一举抽掉，或闸极在深度饱和时对电流的减小有明显反应，而不是要减到小于维持电流时才有所动作，这器件才能够以触发方式关断，
假设，P与N的β都是10，那么，N管发射结吃的就是100Ib，想把可控硅关断，就必须令发射结剩下0.99……Ib才行，山洪海啸当前，神马抽水机下水道分洪区都是浮云了吧?！
四层器件能否以触发关断，端赖布局，把射极造淡，基区做厚，可降低增益，从根本上减小自持能力，是使元件易较易关断的办法之一，另外就把两个「BJT」的耦合削弱，不让对方的『Ic』过多的进入发射结，
在真实结构中，每层都不能引入额外的阻抗，只能透过分流解决，把部份基区还原为集电极，就可把对方的发射结短路，起到了分流的作用，此法广为四层(及以上)的有源器件所採用，GTO及SCS等因而成为真正的双稳元件，而在强功率开关三极管中则可保证器件的模拟属性(线性指标似不考虑)及防止闩锁故障的发生，
注意，这短路並非把二极管的引脚短接，短路块是紧贴物理结面的，被短接的是结，不是极，结被短路，势垒就无法运作，这做法只会在发射结施行，基于有源器件本身的宽高比，基区总会有一定的横向电阻，
当发射结正偏，强大的功率电流贯通基区的接地部份时，横向电阻的效果就显露出来，在接近短路块的区域，这『横向电阻』正好作为假负载(势垒其实可有可无)，把过剩的内部驱动分流掉(理论上，四层晶体管是模拟或双稳器件，可透过假负载的阻值来控制哩)，而主要功能区因离短路块足够远，势垒受短路的影响小，有源器件的功能不会被破坏，
发射结短路法会降低『BJT』的视在β，因触发输入的Ib被分流了嘛，但由于对过剩流量的疏导，「关断增益」就得以提高，此法还有一个弊处，就是反偏不均甚至加不上，只能靠那「横向电阻」使『BJT』的耐压提高至BVcer，
GTO可以不在闸极（NPN部份）施行，IGBT是以场效应驱动的，更完全没这顾忌，以原理图论之，BJT跟MOSFET的结构可说是一样的，不同的只是控制方式，没有电气连系，就没有电导调制，功率通道就没有饱和压降但电阻就较同规格的BJT大了，
在IGBT中，受控部份的结构就像这模样，为避免闩锁故障的发生，设计者利用MOSFET跟BJT形成所需的条件差异，让这架构只剩下MOSFET功能，既然IGBT不需要NPN的Ib，故可在栅极使用发射结短路法，但对于PUT，SCS那些需要「Ib」的互补对称元件呢，那弊病可就逃不掉了。
GTO的原理电路及实际结构
用互补BJT接成的仿可控硅电路，两个端子都是射极，遗憾的是，通过两个射极的都只是Ib，想引出Ic就要把负载连至集电极，
而在一切四层器件中，集极跟对方的射极直接组成发射结或共用端子，双方的Ic都能直通对方的射极或落到AK端子上，射极原本应有的载流能力不会被架空了，PNPN四层皆尽其用，
不过，事物往往无两全，双稳器件的关断确是个问题，可控硅关不断是因「Ib」过多，分流（发射结短路）可解决此问题，其实，第二射极的作用，就是使BJT转化成可控硅，但我发觉，其实並不需要把整个BJT都转化，只需改一点点就可以，那就变成等同于以小功率可控硅控制大功率BJT的拓扑，
Ic大流中本来就只有极小部份起着「Ib」的作用，设立分流机制后，『可控硅』承载的只是『BJT』的Ib，从BJT的Ib中取得保持导通状态所需的「Ib」，关断时需要抽掉的电流自然就小多了，而且，有源器件似乎有个规律，就是同一种元件，弱功率的总比强功率的快，而同样规格的可控硅比BJT慢得多（只有10％甚至更差），『可控硅』小了，整个元件的开关就可快点，闸极反偏问题虽没解决，但影响就小多了。
可控硅家族都是建基于BJT，但各自的具体结构却不一样，
根据它们的真实结构描绘其等效电路，你会发觉竟然就像TTL里头的多极BJT。
