三极管是利用VEB(或VBE)的变化来控制IC,而且提供之IB远比IC小。NPN三极管的操作原理和PNP三极管是一样的,只是偏压方向,电流方 向均相反,电子和空穴的角色互易。PNP三极管是利用VEB控制由射极经基极,入射到集电极的空穴,而NPN三极管则是利用VBE控制由射极经基极、入射到集电极的电子。三极管在数字电路中的用途其实就是开关,利用电信号使三极管在正向活性区(或饱和区)与截止区间切换,就开关而言,对应开与关的状态,就数字电路而言则代表0与1(或1与0)两个二进位数字。若三极管一直维持偏压在正向活性区,在发射极与基极间微小的电信号(可以是电压或电流)变化,会造成射极与集电极间电流相对上很大的变化,故可用作信号放大器。
三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差别呢?其间的不同部分就在于三极管的两个接面相当接近。以上述之偏压在正向活性区之PNP三极管为例, 射极的空穴注入基极的n型中性区,马上被多数载体电子包围遮蔽,然后朝集电极方向扩散,同时也被电子复合。当没有被复合的空穴到达BC接面的耗尽区时,会被此区内的电场加速扫入集电极,空穴在集电极中为多数载体,很快藉由漂移电流到达连结外部的欧姆接点,形成集电极电流IC。IC的大小和BC间反向偏压的大小关系不大。
三极管的电特性和两个pn结面的偏压有关,工作区间也依偏压方式来分类,这里我们先讨论最常用的所谓”正向活性区”(forward active),在此区EB极间的pn结面维持在正向偏压,而BC极间的pn结面则在反向偏压,通常用作放大器的三极管都以此方式偏压。PNP三极管在此偏压区的示意图。EB接面的空乏区由于正向偏压会变窄,载体看到的位障变小,射极的空穴会注入到基极,基极的电子也会注入到射极;而BC接面的耗尽区则会变 宽,载体看到的位障变大, 故本身是不导通的。