本文的参考了微信公众号“面包板社区”的《耳目一新的三极管工作原理讲解》一文，写下自己的总结，总体思路是从二极管的原理引出三极管的原理。

一、二极管的工作原理

二极管就是一个PN结，如下图所示，空心小圆圈是空穴，实心小圆圈是电子，PN结处于反向偏置状态，PN结截止，但是PN结还是存在很小的漏电流。如图，外部电源产生的电场往下，N区的电子带负电，受到电场力往上移动，PN结变厚；空穴带正电，收到电场力往下移动，到达PN结，再叠加上内电场的电场力，快速移动到P区。同理，P区的空穴受到电场力往下移动，电子受到电场力往上移动。电流的方向是正电荷的移动方向，所以漏电流的方向向下。

如果能够在P区或N区认为增加少数载流子的数量，漏电流就会增加。光敏二极管的原理就是如此。光敏二极管工作时应加上方向电压，无光照时，电流很小，相当于光敏二极管截止；当有光照时，PN结附件受光子的轰击，产生电子——空穴对，这些载流子的数目，对于多数载流子影响不大，但对P区和N区的少数载流子来说，会大大提高浓度，在反向电压作用下，形成光电流，电流强度随入射光强度增强而增大。

从上面的分析可以看出，PN结反向偏置时，是少数载流子在起导电作用，且内电场力的方向和少数载流子的移动方向一致，也就是说内电场帮助少数载流子的移动。而PN结正向偏置时，多子的移动方向和内电场力的方向相反，需要约0.7V的外电压克服内电场的力。

二、三极管的工作原理

在上文中，光敏二极管利用光照来改变少数载流子的数量，可以人为地控制漏电流的大小。那么，人们想到用电注入的方法来增加N区或者是P区少数载流子的数量，从而实现对PN结的漏电流的控制。接下来我们重点讨论P区，P区的少数载流子是电子，最好的办法是在P区下面加一个N型半导体，如下图所示。

2.1集电极电流的形成

发射结加上正向偏置电压后，发射区的多数载流子——电子被大量地发射到基区（所以叫做发射区）。基区的电子是少数载流子，就算发射区的大量电子被发射到基区，电子在基区仍是少数载流子。集电结处于方向偏置，基区的这些电子（少数载流子）很容易 穿过集电结到达集电区，形成集电极电流Ic。

由此可见，集电极电流的大小主要取决于发射区少数载流子对基区的发射和注入程度，与集电极电压的高低没有什么关系。集电极电位的作用主要是维持集电结的反向偏置状态。

2.2 Ic与Ib的关系

《耳目一新的三极管工作原理讲解》原文中利用电子三极管类比基区对发射区电子的拦截，这里不赘述。

基区带正电的空穴会中和贯穿的电子流中的部分电子，所以截流的效果主要取决于基区空穴的数量。这个过程是动态的，空穴会不断地从外部电源得到补充，空穴的等效总数量是不变的，所以，截流比是确定不变的。截留比越高，电流放大倍数

β

\beta

β越小，基极电流和集电极电流的关系为

I

c

=

β

I

b

I_c=\beta I_b

Ic​=βIb​。

从外部看，有电流关系

I

e

=

I

c

+

I

b

I_e=I_c+I_b

Ie​=Ic​+Ib​。

2.3 PNP型三极管

下面看看PNP型三极管的模型，分析方法是一样的，不过电流方向反过来。

从上面的分析就可以知道，不管是NPN型还是PNP型，发射结都是正偏，集电极都是反偏，也能理解为什么两种三极管的符号箭头的方向不一样了。