三極管，又叫做雙極型三極管，是一種電流控制電流型半導體元器件，目前三極管的主要用途是信號放大，或者作為電子開關使用。

三極管分為NPN和PNP兩種類型，示意圖如下所示：

以下都以NPN型三極管為例說明三極管原理。三極管發射區的參雜濃度非常高，有非常多的載流子——自由電子，集電區的參雜濃度低一些，但是面積非常大，基區的厚度非常薄，厚度只有幾十微米。

由于電子的擴散運動以及漂移運動，PN結形成內部電場，由于三極管是NPN結構，因此內部有兩個PN結，集電區和基區形成集電結，發射區和基區形成發射結，形成兩個內部電場，如下圖所示：

對三極管有一些了解的朋友都知道，要想三極管工作在放大區，必須集電結反向偏置，發射結正向偏置，只有這樣才能使三極管導通。

可能朋友們都有一個疑惑，集電結反向偏置了應該截止，怎么導通了？擊穿了？這還要從二極管原理說起，當給PN結施加反向偏置電壓的時候，內部電場強度增強，空間電荷區變寬，空間電荷區的自由電子被電場加速，穿過PN結形成反向飽和電流。

當然這些自由電子屬于少子，形成的反向電流也很小。如果人為把自由電子注入空間電荷區，這些電子同樣被電場加速形成反向電流。因此只需要控制注入的電子數量就能夠實現對電流的控制。

搭建如下電路，使集電結反偏，發射結正偏。反向偏置的集電結在外部電場的幫助下變寬，同時正向偏置的發射結，由于內部電場被削弱，自由電子擴散運動增強，發射區內部的大量自由電子擴散到了基區，被集電結的內部電場捕獲，被電場加速送到了集電結，集電區內部的自由電子被反向偏置電壓吸出，產生大量空穴，這些空穴收集發射過來的電子，從而形成集電極電流Ic。

發射區注入基區的電子只有極少的被基極偏置電壓吸出，形成基極電流Ib。Ic=βIb，β叫做放大倍數，這放大倍數是和制作工藝相關的，同一批制作出來的三極管也不一定相同，但是每個三極管的放大倍數可以認為是不會變的，也就是說只要控制了基極電流Ib，就能控制集電極電流Ic。

下面再來看看如何控制基極電流的：

以下圖片是二極管的伏安特性曲線，隨著二極管兩端的電壓增大，流過二極管的電流呈指數增大。發射結也可以等效為一個二極管，伏安特性也符合以下曲線，因此只要控制發射結電壓就好了。說到這里有朋友就說發射結電壓不是固定的0.7V嗎？如何控制？實際上在三極管處于放大狀態時發射結電壓Ube并不是固定的0.7V，只是變化很小，有時候可以忽略不計。

下面使用Multisim仿真一下，如下電路：

當可調電阻R2分別調整為100%和0%時，集電極電壓如下，既不是最大值5V也是不是最小值0V，說明R2在調整過程中，三極管始終工作在放大區。

R2調整到100% 時Ube=650mV，Ib=4.5uA

R2調整到0% 時Ube=685mV，Ib=14.5uA

由此可見R2增大時，Ib減小，Ube減小，發射區注入基區的電子減少，進而Ic減小。嚴格來說三極管也是個壓控流半導體器件。