Bipolar junction transistor
双极型结型晶体管（BJT或者双极性晶体管、俗称三极管）是一种晶体管，它的原理是依靠于两种半导体间的接触。BJTs可以用于放大器电路、开关电路或者振荡电路中。BJTs也可以被用于单独的独立元件或者集成电路中。
双极型晶体管之所以被称之为双极型晶体管是因为他的工作原理中包含电子和空穴的运动。这两种载荷子具有两种半导体的材料特性。电子在N-型半导体中为多数载荷子，而空穴在P-型半导体中为多数载荷子。而与此相反的，单一型晶体管（像场效应晶体管）只有一种载荷子。
在BJT中的电荷流动是缘于载荷子在穿越两个不同密度的电荷区域时的扩散所导致的。这些BJT中的区域分别成为：发射极、集电极和基极。一个独立的晶体管具有三根引线用于连接这些区域。通常来说，发射极相比于其他两层高度掺杂，然而在基极层和集电极层都具有相同的大多数载荷子。按设计来说，大部分的BJT集电极电流是由于载荷子流动，这些载荷子从一个高密度的发射极被注射进基极，而在基极中有多数载荷子扩散到集电极，因此，BJTs也被定义为少数载荷子设备。
Introduction
BJTs（双极型结型晶体管）有两种类型（或者极性），称为PNP和NPN型。他们的区分是基于三个主要末端区域的掺杂类型而定。一个NPN型晶体管包含两个半导体节点，这两个半导体节点共享一个P-型阳极区域。而一个PNP-型晶体管包含两个半导体节点，而这两个半导体节点共享的是一个纤细的N-型阴极区域。
一般的工作原理中，B-E节点是正向偏压，这意味着该节点的P-型的区域边拥有比N-型区域更高的正向电压，与此同时，B-C节点则是反相偏压。在一个NPN晶体管中，当B-E节点是正向偏压时，在热激发电子流和N-型发射极阻挡区的排斥电场之间的平衡被打破。这就使得发射极的热激发电子被注射到进了基极区域。这些电子从靠近发射极的高浓度区域扩散至靠近集电极的低浓度区域。然而，因为在积极中是P-型掺杂的，所以空穴在基极中称为多数载流子，而这些电子在基极中称为少数载流子。
为了使得这些电子在抵达C-B节点时被重组的百分比达到尽可能的小，该晶体管的基极区域必须足够的窄，能够使得载流子扩散至对面的时间小于这些电子在半导体中的生存时间。具体到实物来说，基极的厚度要尽可能小于电子的扩散长度。由于C-B节点是反向偏压，所以会有少数电子流从集电极流入基极。但是这些穿过基极扩散至集电极的电子会由于在C-B节点的阻挡层的电场而进入集电极。该共享的基极和不对称的C-E的N-型掺杂的程度和物理属性不同，这就是一个双极晶体管区别于两个相反的分开的二极管连起来的装置的原因。
电压、电流和电荷控制
C-E电流可以视为由B-E电流控制（电流控制），或者说由B-E电压控制（电压控制）。这些观点是由在B-E节点的电流-电压曲线所导出的，这条曲线通常是一条PN节的电流-电压指数曲线。
物理上说来，集电极电流是基极中的少数载流子。由于低浓度的流动（过剩载流子少于普通的多数载流子），双极型扩散（过剩载流子和少数载流子的流动速率是一样的）速率实际上由过剩载流子所决定。另，双极性晶体管处理高频信号的能力还收限于基极区域载流子的过渡时间。
工作状态、截止状态和延迟
双极性晶体管在工作状态和截止状态时会有一些延迟特性。大部分的晶体管（尤其是功率晶体管）会有较长的储存时间，这就限制了在开关应用中的使用频率。
NPN
NPN是由两种双极性晶体管中的一种，它包含一个夹在两个N型半导体层中间的P型半导体层。当该晶体管的基极电压高于发射极和集电极时，该晶体管处于激发状态，此时一个进入基极的小电流会产生一个大型的C-E电流。在激发状态时，电流从C极流到E极。大部分的电流是由在P型基极中，作为少数载流子的电流从E极流向C极而产生。为了产生更大的电流和更快的运作，现今大部分的双极性晶体管使用的是NPN型，因为该晶体管的电子移动能力快于空穴移动能力。
PNP
而另一种双极性晶体管则是PNP型，它包含了夹在两个P型层中间的N型半导体层。一个离开基极的小电流可以被放大至集电极流出。当该PNP晶体管处于激发状态时，基极电压小于发射极电压。
当晶体管处于正常工作时，在NPN和PNP晶体管中发射极上的箭头标志着电流的方向。
晶体管参数:α和β
电子穿过基极到达集电极的比例是一个双极性晶体管性能的表现。高掺杂度的发射极区域和低掺杂度的基极区域导致了从基极流入到发射极的空穴数量远小于从发射极流入到基极的电子数量。而该共发射极电流增益用βF或者Hfe表示；它恰当地表示了集电极电流到基极电流在正向激活区域内的流速。该数值一般是小信号晶体管的100，但也可以在高功率应用中变得更小。另外的一个重要的参数就是共基极电流增益αf，该共基极电流增益以电流从发射极到集电极的恰当表示。该比率通常接近于1，在0.98-0.998之间。由于在基极区域的载荷子重组导致小于1的情况。
在NPN晶体管中的关系式：
共发射极接法
共基极接法
工作区（NPN）
Applied voltages
B-E Junction
Bias (NPN)
B-C Junction
Bias (NPN)
Mode (NPN)
E < B < C
Forward
Reverse
Forward-active
E < B > C
Forward
Forward
Saturation
E > B < C
Reverse
Reverse
Cut-off
E > B > C
Reverse
Forward
Reverse-active
Applied voltages
B-E Junction
Bias (PNP)
B-C Junction
Bias (PNP)
Mode (PNP)
E < B < C
Reverse
Forward
Reverse-active
E < B > C
Reverse
Reverse
Cut-off
E > B < C
Forward
Forward
Saturation
E > B > C
Forward
Reverse
Forward-active
Forward-active（正向放大区）：基极电压大于发射极电压，集电极电压大于基极电压
Saturation（饱和区）：基极电压大于发射极电压，但集电极电压小于基极电压
Cut-off（截止区）：基极电压小于发射极电压，但集电极电压大于基极电压
Reverse-active（反向放大区）：基极电压小于发射极电压，集电极电压小于基极电压。
截止区：用于表示低电平
饱和区：用于表示高电平
正向放大区：获得最大的共发射极电流。晶体管工作在这区域时，C-E电流与基极电流成近似线性关系。但由于电流增益效果，当基极电流发生微小扰动时，C-E会产生较大变化。