晶体三级管中有两种带有不同极性电荷的载流子（自由电子与空穴）参与导电，故称之为双极性晶体管（BJT），又称半导体三极管，简称晶体管。

如上图所示，后两种器件有孔，便于安装散热器，防止功率过大发热而损坏。

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晶体管的结构与类型

由三个区域和两个PN结组成。这三个区域分别是发射区、基区和集电区，它们分别对应晶体管的三个电极：发射极、基极和集电极。分为NPN型与PNP型。

以NPN型晶体管为例

基区：位于中间的P区，很薄且掺杂浓度低；引出的电极为基极。

发射区：位于上层的N区，掺杂浓度很高；引出的电极为发射极。

集电区：位于下层的N区，面积很大；引出的电极为集电极。

发射结：发射区与基区间的PN结。

集电结：集电区与基区间的PN结。

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晶体管的电流放大作用

晶体管的放大作用体现在：小的基极电流可以控制大的集电极电流。

• 晶体管内部载流子的运动

1.发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流Ie

发射结加正向电压，使扩散运动加剧，又因为发射区掺杂浓度高，大量自由电子因扩散运动越过发射结到达基区。同时，基区的空穴也向发射区扩散，但基区浓度低，空穴形成的电流非常小，近似分析时可忽略不计。

2.扩散到基区的自由电子与空穴的复合运动形成基极电流Ib

此时扩散到基区靠发射结一边的自由电子浓度很高，而基区靠集电极一边的自由电子浓度很低，因此在浓度差作用下，自由电子继续扩散。在扩散过程中，由于基区很薄且掺杂浓度低，只有极少部分自由电子会和空穴复合（在电源Vbb作用下，自由电子与空穴复合运动将源源不断进行）。

Vbb对Ib的影响：基极电流的形成与晶体管的内部复合运动有关，这主要是电子和空穴在基区的复合过程。然而，这个内部复合运动并不是完全独立的，它会受到外部电压的影响。   当我们在基极和发射极之间施加一个电压（称为基极-发射极电压）时，这个电压会改变基区的电场分布。这个电场的变化会影响电子和空穴在基区的复合速率。如果基极-发射极电压增加，它会使基区的电场变得更强，这会导致更多的电子被注入到基区，从而增加基极电流。相反，如果基极-发射极电压减小，基区的电场会减弱，电子注入的速率会降低，基极电流也会减小。

基区很薄且掺杂浓度低的原因：让绝大多数从发射区扩散来的自由电子能顺利通过基区，到达集电结。（基区的掺杂浓度和宽度决定了复合概率）

3.集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流Ic

集电结外加反向电压，基区的非平衡少子在内外电场的作用下越过集电结到达集电区，形成漂移电流。同时，平衡少子也参与漂移运动，但数量很少，可忽略不计。

集电结反向偏置的原因：使基区靠集电结一边的非平衡少子（自由电子）在电场作用下漂移到集电区，保证基区浓度梯度的正常。

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晶体管的共射特性曲线

• 输入特性曲线

当Uce增大时，集电极收集电子的能力增强。为了保持外部看起来的电流不变，发射极发射电子的能力也需要相应增强。这种增强导致了基区参与复合运动的非平衡少子随Uce的增大而减小。因此，为了获得同样的基极电流Ib，必须加大发射结电压Ube，使发射区注入更多的电子。这种变化反映在输入特性曲线上，就表现为曲线随着Uce的增大而右移。

另外，当Uce增大到一定值时，集电极电场足以将基区的非平衡少子的绝大部分收集到集电区来。此时，即使再增大Uce，收集能力也几乎无法再提高，因此曲线右移的趋势变得不明显。

• 输出特性曲线

放大区Ib与Ic成比例，在基区非平衡少子扩散速度一定下，基区的复合概率近似于固定，从而使Ib与Ic成大致比例。例如，100个自由电子扩散到基区，其中有2个与空穴复合，剩余98个继续扩散、漂移到集电区，则Ib：Ic约等于1:49。