双极型三极管（BJT，Bipolar Junction Transistor）的工作原理基于两种电荷载流子（电子和空穴）的运动，以及两个PN结（发射结和集电结）的控制作用。BJT分为NPN型和PNP型，两者的工作原理相似，主要区别在于电荷载流子的类型和流动方向。以下以NPN型BJT为例来说明其工作原理：
1. 结构组成
- **发射极（Emitter）**：高掺杂的N型半导体，用来注入电子到基极。
- **基极（Base）**：薄的P型半导体，用来控制发射极到集电极的电子流。
- **集电极（Collector）**：相对低掺杂的N型半导体，收集从发射极注入的电子。
2. 正向偏置发射结
在NPN型BJT中，发射极（N型）和基极（P型）之间的PN结被正向偏置（发射极连接到负电源，基极连接到正电源），使得电子能够从发射极轻易地穿过发射结进入基极。
3. 反向偏置集电结
集电极（N型）和基极（P型）之间的PN结被反向偏置（集电极连接到正电源，基极通过电阻接到负电源），使得电子不能从基极流回到集电极，而是被集电极吸引。
4. 电子流动
由于基极非常薄，而且被轻掺杂，大部分（约99%）从发射极注入基极的电子会穿过基极进入集电极，只有少量电子（约1%）与基极中的空穴结合，形成基极电流（I_B）。
5. 放大作用
基极电流（I_B）的微小变化会导致通过发射极和集电极之间的电流（I_C）的较大变化，因此BJT能够实现信号的放大。I_C与I_B之间的比例关系由β（beta）或h_FE表示，称为电流放大系数。
6. 控制作用
在BJT中，基极电流控制集电极电流。这种控制能力允许BJT作为放大器或开关使用。在放大器模式下，BJT放大通过基极的微小电流变化。在开关模式下，通过基极的小电流可以开启或关闭较大的集电极电流。
双极型三极管的这种电流控制和放大能力使其在模拟和数字电路中有广泛应用，如放大器、开关、振荡器等。
