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|zh_desc=图1：上：集电极－基极反向偏置较小时的NPN基区宽度（较宽）；下：集电极－基极反向偏置较大时的NPN基区宽度（较窄）。画有阴影的区域为[[耗尽区]]。
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'''爾利效應'''（{{lang-en|Early effect}}），又译'''厄尔利效应'''或譯'''歐萊效應'''，也称'''基区宽度调制效应'''，是指當[[雙極性電晶體]]（BJT）的集电极－射極電壓V<sub>CE</sub>改變，基極－集电极耗尽宽度W<sub>B-C</sub>（[[耗尽区]]大小）也會跟著改變。此變化稱為爾利效應，由[[詹姆斯·M·厄利]]（James M. Early）所發現。

==现象==
右图中的有效中性基区为绿色，基区相邻的耗尽区为画有阴影的淡绿色，中性发射区和集电区为深蓝色，集电区相邻的耗尽区为画有阴影的淡蓝色。从图1中可以看到，若集电极－基极反向偏置增大，则基区相邻的耗尽区越宽，中性基区越窄。

在反向偏置电压的作用下，集电区相邻的耗尽区也会变宽，宽度超过基区相邻的耗尽区，因为集电区掺杂低。中性区和耗尽区的宽度的和要保持不变，因为二者符合[[耗尽区#PN结中的耗尽宽度|电中和]]原理。集电区变窄不会产生非常大的影响，因为其宽度远大於基区。发射极－基极结不会发生变化，因为电压不变。

基区变窄对於电流的影响有以下两方面：

* 由於基区变得更窄，电子与空穴复合的可能性更小。
* 若穿过基区的电荷梯度增加，那么注入基区的少子电流会增加。

若集电区电压升高，以上因素都会使集电区或晶体管的输出电流增大，如下图所示的[[BJT]]输出特性曲线。特性曲线中电压较大时的切线进行反向外推，其延长线与电压轴相交，在电压轴上截得的负截距称为'''厄利电压'''（Early voltage），记为'''V<sub>A</sub>'''。
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从爾利效應可以看出，如果BJT的基区寬度發生變化，會導致更大的反向偏置電壓在集电极－基極接面，會增加集电极－基極耗尽区寬度，減少基区寬度。整體來說，增加集电极電壓（V<sub>C</sub>），集电极電流（I<sub>C</sub>）也會跟著上升。

==大信号模型==
在正向有源区中，厄利效应使集电区电流<math>I_\mathrm{C}</math>和正向[[共射极]]电流放大系数<math>\beta_\mathrm{F}</math>发生了改变，通常二者满足下列关系：<ref>{{cite book | title = Microelectronic Circuit Design | author = R.C. Jaeger and T.N. Blalock | publisher = McGraw-Hill Professional | year = 2004 | page = 317 | isbn = 0072505036 | url = http://books.google.com/books?id=u6vH4Gsrlf0C&pg=PA317&dq=early-effect+collector+depletion+collector-base&as_brr=3&ei=92gtR-OaGKLstAOFn_SgCQ&sig=Tm2F-2TyuE-sePiaK1A-gdmpqtQ#PPA317,M1 | access-date = 2010-08-13 | archive-date = 2012-11-13 | archive-url = https://web.archive.org/web/20121113032206/http://books.google.com/books?id=u6vH4Gsrlf0C&pg=PA317&dq=early-effect+collector+depletion+collector-base&as_brr=3&ei=92gtR-OaGKLstAOFn_SgCQ&sig=Tm2F-2TyuE-sePiaK1A-gdmpqtQ#PPA317,M1 | dead-url = no }}</ref><ref>{{cite book | title = Model and Design of Bipolar and Mos Current-Mode Logic: CML, ECL and SCL Digital Circuits | author = Massimo Alioto and Gaetano Palumbo | publisher = Springer | year = 2005 | isbn = 1402028784 | url = http://books.google.com/books?id=rv13_kMvjFEC&pg=PA12&dq=early-effect+collector+depletion&as_brr=3&ei=QcMqR5ONOIfCtAOd05DXDA&sig=gypONs7Y5uiXP4Mm3rXM1hE9M_4 | access-date = 2010-08-13 | archive-date = 2012-11-13 | archive-url = https://web.archive.org/web/20121113025659/http://books.google.com/books?id=rv13_kMvjFEC&pg=PA12&dq=early-effect+collector+depletion&as_brr=3&ei=QcMqR5ONOIfCtAOd05DXDA&sig=gypONs7Y5uiXP4Mm3rXM1hE9M_4 | dead-url = no }}</ref>

:<math> I_\mathrm{C} = I_\mathrm{S} e^{\frac{V_\mathrm{BE}}{V_\mathrm{T}}} \left(1 + \frac{V_\mathrm{CE}}{V_\mathrm{A}}\right)</math>

:<math> \beta_\mathrm{F} = \beta_\mathrm{F0}\left(1 + \frac{V_\mathrm{CE}}{V_\mathrm{A}}\right)</math>

其中
* <math>V_\mathrm{CE}</math>是集电极－发射极电压
* <math>V_\mathrm{T}</math>是[[玻尔兹曼常量#热电压|热电压]]<math>\mathrm{kT/q}</math>
* <math>V_\mathrm{A}</math>是'''厄利电压'''（一般为15 V－150 V，对於小型设备会更小）
* <math>\beta_\mathrm{F0}</math>是零偏压时的正向[[共射极]]电流放大系数 

某些模型把集电极电流校正系数建立在集电极－基极电压''V''<sub>CB</sub>（见[[基区宽度调制]]）而不是集电极－发射极电压''V''<sub>CE</sub>的基础上。<ref>{{cite book | title = Semiconductor Device Modeling with Spice | author = Paolo Antognetti and Giuseppe Massobrio | publisher = McGraw-Hill Professional | year = 1993 | isbn = 0071349553 | url = http://books.google.com/books?id=5IBYU9xrGaIC&pg=PA58&dq=early-effect+collector+depletion+collector-base&as_brr=3&ei=92gtR-OaGKLstAOFn_SgCQ&sig=pyOokxyOJjfIqrHo6ItJZ-wLp74#PPA59,M1 | access-date = 2010-08-13 | archive-date = 2012-11-13 | archive-url = https://web.archive.org/web/20121113032217/http://books.google.com/books?id=5IBYU9xrGaIC&pg=PA58&dq=early-effect+collector+depletion+collector-base&as_brr=3&ei=92gtR-OaGKLstAOFn_SgCQ&sig=pyOokxyOJjfIqrHo6ItJZ-wLp74#PPA59,M1 | dead-url = no }}</ref>利用''V''<sub>CB</sub>建模在物理上似乎更为合理，因为从厄利效应的物理原因上来看，集电极－基极耗尽层的变宽取决於''V''<sub>CB</sub>的变化。计算机模型例如[[SPICE]]中所用的模型都使用集电极－基极电压''V''<sub>CB</sub>。<ref>[http://people.clarkson.edu/~ortmeyer/ee211/pspice%20files/pspcref.pdf  Orcad PSpice Reference Manual named PSpcRef.pdf] {{Wayback|url=http://people.clarkson.edu/~ortmeyer/ee211/pspice%20files/pspcref.pdf |date=20060920082548 }},  p. 209. This manual is included with the free version of Orcad PSpice, but they do not maintain a copy on line. If the link given here expires, try Googling PSpcRef.pdf.</ref>

==小信号模型==
在[[小信号]]电路模型（如[[混合π模型]]）中，厄利效应可以被定义为满足如下关系的电阻：<ref name=Jaeger2>{{cite book |title = Microelectronic Circuit Design |author = R.C. Jaeger and T.N. Blalock |edition = Second Edition |publisher = McGraw-Hill Professional |year = 2004 |isbn = 0-07-232099-0 |url = http://worldcat.org/isbn/0072320990 |pages = Eq. 13.31, p. 891 |access-date = 2010-08-13 |archive-date = 2009-02-28 |archive-url = https://web.archive.org/web/20090228132830/http://www.worldcat.org/isbn/0072320990 |dead-url = no }}</ref>

:<math>r_O=\frac{V_A+V_{CE}}{I_C} \ \approx \frac{V_A}{I_C} \ </math>

可看出上式与晶体管的集电极－发射极PN结有关，因此这一电阻定义可解释简单[[电流镜]]或[[有源负载]][[共射极]]放大器的有限[[输出电阻]]。

若与[[SPICE]]中保持一致，使用<math>V_{CB}</math>来表示电阻，则上式变为：

:<math>r_O=\frac{V_A +V_{CB}}{I_C} \ </math>

对於[[MOSFET]]，输出电阻在Shichman-Hodges模型<ref> NanoDotTek Report NDT14-08-2007, 12 August 2007 {{cite web |url=http://www.nanodottek.com/NDT14_08_2007.pdf |title=存档副本 |accessdate=2015-03-23  |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120617000000/http://www.nanodottek.com/NDT14_08_2007.pdf |archivedate=2012-06-17 }}</ref>（在非常陈旧的技术中是精确模型）中被定义为：
:<math>r_O = \begin{matrix} \frac {1+\lambda V_{DS}}{\lambda I_D} \end{matrix} =\begin{matrix} \frac {1/\lambda +V_{DS}} {I_D} \end{matrix}</math>,

其中<math>V_{DS}</math>=漏源极电压，<math>I_D</math>=漏极电流，<math>\lambda</math>=[[沟道长度调制效应|沟道长度调制]]系数，通常与沟道长度''L''成反比。由於MOSFET也有类似的双极性，MOSFET中也会使用“厄利效应”这一术语来描述类似的现象。

==参考文献==
{{reflist}}

==参见==
*[[小信号模型]]
[[Category:半导体]]