随着科学技的发展，电子技术的应用几乎渗透到了人们生产生活的方方面面。晶体三极管作为电子技术中一个最为基本的常用器件，其原理对于学习电子技术的人自然应该是一个重点。三极管原理的关键是要说明以下三点：
1、集电结为何会发生反偏导通并产生Ic，这看起来与二极管原理强调的PN结单向导电性相矛盾。
2、放大状态下集电极电流Ic，为什么会只受控于电流Ib而与电压无关；即：Ic与Ib之间为什么存在着一个固定的放大倍数关系。虽然基区较薄，但只要Ib为零，则Ic即为零。
3、饱和状态下，Vc电位很弱的情况下，仍然会有反向大电流Ic的产生。
有极少量的本征载流子空穴出现。在反偏状态下，虽然大部分载流子被阻挡，但这些少数载流子仍有很小的概率穿透势垒，形成漏电流，即反向饱和电流。
当我们进入三极管的世界，首先要理解的是它的基本结构——一个PNP或NPN型的双PN结结构。在NPN型三极管中，如图示A所示，发射区（Emitter）富集电子，基区（Base）较薄且掺杂浓度低，集电区（Collector）则富含空穴。三极管的工作状态主要分为三个区域：截止、放大和饱和。
1. **截止状态**：当基极电流Ib接近于零时，集电极与发射极之间的PN结（集电结）处于反偏，类似于二极管的截止状态。由于少量的漏电流，集电结并非完全断开，但Ic非常小，可以忽略不计。
2. **放大状态**：在放大状态下，通过基极施加一个小的正向偏置电流Ib，这使得部分发射区的电子进入基区，并且由于基区薄且掺杂浓度低，大部分电子会在基区与空穴复合，只有一小部分电子能够穿越基区到达集电区，形成集电极电流Ic。Ic的大小几乎只取决于Ib，这是因为基区薄，电子在基区的扩散时间很短，所以Ic与基极电压Vbe的关系相对独立，这就是所谓的电流放大作用。Ic与Ib的放大倍数通常用β表示，即β=Ic/Ib，是一个固定的参数。
3. **饱和状态**：在饱和状态下，尽管集电结仍然处于反偏，但由于基极和集电极之间的电压差Vce减小，集电结的势垒降低，使得更多的电子能够穿越集电结，产生较大的反向电流Ic。即使Vc电位很弱，集电结也能维持反向大电流Ic的产生，此时三极管的电流放大能力降低，Ic不再随Ib线性增加，而是趋于恒定。
传统的解释方式在阐述三极管工作原理时，往往忽视了少数载流子的作用，过于强调电压和基区厚度，这可能导致初学者对三极管工作原理的理解困难。新的讲解方法则从二极管的PN结单向导电性出发，引入少数载流子的概念，更直观地解释三极管的放大和饱和状态，有助于初学者建立正确的概念模型。
理解三极管的工作原理，不仅需要掌握PN结的基本性质，还要理解半导体材料的能带理论，以及载流子在电场作用下的运动规律。通过深入学习，我们可以了解到，三极管的电流放大能力是基于载流子在电场驱动下的选择性传输，而非简单的电压驱动。这种理解有助于我们在设计电路和解决实际问题时，更好地运用三极管这一核心元件。
