三极管的基础构件是PN结,PN结是半导体器件的一种。PN结中,P区和N区的材料类型不同,导致了电子浓度和空穴浓度的差异,从而形成了内建电场。当PN结的两个极端被加上正负电压时,内建电场会被影响,使得电子向集电极靠近,同时空穴会向发射极运动,这种运动方式也被称作漂移运动。
PN结中受电压影响运动的电子,会通过向集电极输送电流的方式完成三极管的放大功能。由于发射极和基极之间的电压控制,一个小的驱动电流就可以让大量电子流向集电极。在典型的三极管应用中,集电极输出电流可以是基极输入电流的数百倍,这就是三极管起到放大的作用。
PN结内部存在多个掺杂层,它们对三极管的电性能发挥了重要作用。例如,在NPN型的三极管中,集电极区域是P型的,发射极区域是N型的,基极是夹在两者之间的区域。因为掺杂层的不同,在PNP型三极管中,电子流动的方向会相反。
由于PN结内部的电压差,形成的电子云层对于电荷的运动方向起到了约束作用。这种约束作用被称作慢速电晕。当电晕层中的电子和离子发生运动时,就会向另一个区域移动,这会导致电流的流向改变。这种通过电晕层移动导致电流流向改变的方式,是三极管自激振荡的基础。