电子学基础/半导体器件/晶体管
晶体管是一种半导体双极结型器件，具有三个端子：基极、集电极和发射极
_Cross-section.svg)
一个 BJT 由三个不同掺杂的半导体区域组成，分别是发射极区域、基极区域和集电极区域。对于PNP，这些区域分别为p型、n型和p型；而对于NPN 晶体管，则是n型、p型和n型。每个半导体区域连接到一个端子，分别标记为：发射极 (E)、基极 (B) 和集电极 (C)。
基极在物理上位于发射极和集电极之间，由轻掺杂、高电阻率材料制成。集电极包围发射极区域，使得注入基极区域的电子几乎不可能逃逸而被收集，从而使得α值非常接近于1，因此晶体管具有较大的β值。BJT 的横截面视图表明，集电极-基极结的面积远大于发射极-基极结的面积。
与其他晶体管不同，双极结型晶体管通常不是对称的器件。这意味着交换集电极和发射极会导致晶体管离开正向工作模式，并开始在反向模式下工作。由于晶体管的内部结构通常针对正向模式操作进行了优化，因此交换集电极和发射极会导致反向操作中α和β的值远小于正向操作中的值；反向模式的α通常低于0.5。这种非对称性主要是由于发射极和集电极的掺杂比例差异造成的。发射极是重掺杂的，而集电极是轻掺杂的，这样允许在集电极-基极结击穿之前施加较大的反向偏置电压。在正常工作时，集电极-基极结处于反向偏置状态。发射极是重掺杂的原因是，为了提高发射极注入效率：发射极注入的载流子与基极注入的载流子的比例。为了获得高电流增益，注入发射极-基极结的大多数载流子必须来自发射极。
有时在CMOS工艺中使用的性能较低的“横向”双极晶体管，有时设计为对称的，即正向和反向操作之间没有区别。
施加在基极-发射极端子上的电压的小变化会导致流过发射极和集电极之间的电流发生显着变化。这种效应可用于放大输入电压或电流。BJT 可以被认为是电压控制的电流源，但由于基极的低阻抗，它们更简单地描述为电流控制的电流源，或电流放大器。
早期的晶体管是由锗制成的，但大多数现代 BJT 都是由硅制成的。现在还有相当一部分是用砷化镓制成的，尤其是在超高速应用中（见下文中的 HBT）。
V I 操作 V < VBE I = 0 晶体管不导通 V = VBE I = 1mA 晶体管开始导通 V > VBE I = 晶体管导通 V = Vs I = Is 晶体管停止导通电流。晶体管饱和
- V < VBE .
- V > VBE .
如果对 NPN 晶体管的基极施加一个完整的正弦波。NPN 晶体管的集电极将通过正弦波的半个正半周。由于输入和输出的波形不完全相同，这将在电路中引入谐波。
如果将完整的正弦波应用于 PNP 晶体管的基极，PNP 晶体管的集电极将通过正弦波的负半周。由于输入和输出的波形不完全相同，这会在电路中引入谐波。