我非常努力地了解晶体管的基本工作原理。我已经看过很多书，也去过论坛，但是从来没有令人信服的答案。
以下是我要了解的内容：
除非向基极施加电压，否则晶体管类似于反向偏置二极管。由于发射极-基极结是正向偏置的，因此会有电子（例如-npn）的传导。那会发生什么呢？这些来自基极的电子真的会突破集电极-基极结的势垒，然后合并的电流流向发射极吗？（IB + IC = IE）
为什么我们会越来越流行？放大在哪里？不可能就像无中生有。我知道我在这里缺少一些关键点。有人可以简单地向我解释清楚吗？
我已经尝试了一周以了解这一点。:(
Answers:
当电子流过正向偏置的二极管结（例如晶体管的基极-发射极结）时，实际上，它们与P侧的空穴复合并被中和所需的时间不为零。
在NPN晶体管中，P型基极区被构造得很窄，以至于大多数电子实际上在这种复合发生之前就一直通过它。一旦它们到达反向偏置的基极-集电极结的耗尽区，该耗尽区上有很强的电场，它们就会迅速从基区中被完全扫除，从而产生集电极电流。
通过基极-发射极结的总电流由基极-发射极电压控制，该电压与集电极电压无关。这由著名的Ebers-Moll方程描述。如果集电极开路，则所有这些电流都从基本连接中流出。但是，只要集电极-基极结上至少有一个小的正偏压，大部分电流就会转移到集电极，而只有一小部分剩余会从基极流出。
在高增益晶体管中，实际上只有不到1％的电子在基极区域复合，它们保留为基极-发射极电流，这意味着集电极电流可以是基极电流的100倍或更多。通过仔细控制三个区域的几何形状以及每个区域中使用的特定掺杂水平，可以优化此过程。
只要晶体管以这种工作模式偏置，基极-发射极电压的微小变化（以及基极-发射极电流的相应较小变化）就会导致集电极-发射极电流的更大变化。根据连接到集电极的外部阻抗，这也可能导致集电极电压发生较大变化。整个电路的展品功率增益，因为输出功率（ΔV ç ×ΔI Ç）大得多比输入功率（ΔV 乙 ×ΔI 乙）。根据特定的电路配置，此功率增益可以实现为电压增益，电流增益或两者的组合。
在PNP晶体管中基本上发生了相同的事情，但是现在您必须将空穴（没有电子）视为正电荷的载流子，该电荷一直漂移通过N型基极到达集电极。
阅读并重新阅读Dave的出色答案。
然后从精神上扭转正在发生的事情...
您有一个正向偏置的基极-发射极结，连接到基极的外部电路需要电流Ib，该电流由发射极提供的电子提供。
但是，当电子进入基极区域时，它将遇到强电场，将其拉向（正）集电极。这些电子中的大部分（很大一部分，定义明确）都（从基极电流中）流失并作为集电极电流出现，原因是Dave的回答很好解释了。因此，除了高效的放大器之外，您同样可以将晶体管视为毫无希望的低效率基极电流供应商！
从这个角度来看，基本电路要求Ib，而发射极则提供Ib。但是作为副产品，更大的电流（Ic = 100Ib）“丢失”到了集电极。当然这是我们真正想要的。
编辑：评论：最终（大部分说成是99％）来自发射极的电子进入集电极区域。
最终，集电极电流必须（略）小于电源发射极电流。
对这两种权利。
目的是什么？
1）非常小的基极电流控制着较大的集电极电流，而发射极电流就是这两者的总和。
2）比值Ic / Ib（hFE或电流增益）大约与集电极电压Vce无关（直到Vce为低，例如<1V）。这意味着，要在集电极电路中适当选择阻抗，Ib的小变化可能会导致Ic的大变化和Vce的大变化。这就是电压增益的来源。
因此，普通的“共发射极”放大器在集电极电路中具有负载，并且具有高电流增益和高电压增益。
我是这样看的，我希望它为讨论添加了一些有用的东西：
半导体，二极管和晶体管
电子和孔
让我们想想一排硬币，它们在桌子上排成一行，相互接触。将右手一分钱的宽度向右移动一分钱的宽度，留出一定的空隙。然后继续将便士移动到间隙的左侧。在继续操作时，所有便士都移到了右边，间隙从桌子上移到了左边。现在，将便士想象为电子，您将看到电子如何在半导体中单向移动导致空穴以相反的方式移动。
为了进行类推，我们可以使用几美分的硬币，因此在向左移动孔之前，必须向右移动很多。或者，我们可以有几个便士和很多空间，以便在稀疏的便士在宽阔的间隙中移动时，孔很容易通过。这两种情况模拟了两种形式的掺杂硅，添加了很多电子，我们有N型，有很多空穴（去除了电子），还有P型。通过将硅与少量其他金属混合（掺杂）来实现类型。
由于电子必须在半导体原子中挣扎，其电阻率相对较高。早期的半导体使用锗，但除特殊情况外，如今硅已成为通用选择。
铜线可以看成是有一大堆的一分钱电子，它们相互靠近，所以电流就是一堆几美分硬币在顶部的运动，根本不产生孔。我们知道，由于有这么多电流可用，电阻率很低。
二极管
最普通的半导体二极管（还有其他专用类型）在N型和P型之间有一个结。如果对N型端施加正电压而对另一端施加负电压，则所有电子都被拉至正端，而在负端留下空穴。几乎没有电子在中间，几乎没有电流可以流过。二极管“反向偏置”
当以相反的方式施加电压时（对N型端负，对P型正），电子被吸引到中间，并且可以交叉以抵消P型中的空穴，然后流入P型中。连接线。在另一端，电压为负，电子被排斥到二极管的中部，被导线中涌入的电子所取代，因此总的来说，电流很容易流过：二极管正向偏置。
与二极管的连接称为“阳极”，它是正向偏置时的正极，而称为“阴极”，它是负极。我以类似的方式记住这些阀门的相同术语，这些阀门在阳极需要一个高的正电压（HT表示“高张力”-保持手指松开），以使电流流动。一个正向偏置二极管的极性的好记号可能是PPNN：“正，P型，N型，负”。
变容二极管利用了这样一个事实，即两个分开的正负电荷区构成了一个粗电容器。因此，当反向偏置时，会制造出专门设计的二极管来利用这一点。施加的电压将电荷拉开，从而在触点之间形成“耗尽层”。增加施加的反向电压会使该层更厚，从而减小电容，反之亦然。变容二极管通常用于调谐电路中以改变频率，以代替阀门时代使用的叶片电容器。
双极晶体管
双极晶体管是一种其操作取决于电子和空穴的晶体管。它包括两个二极管，背靠背共享一个公共中心层。外部端子之一是集电极C，另一个是发射极E。中央连接是基极B，它是CB和BE二极管的一部分。所以我们有一个三层三明治。在正常使用中，C和B之间的二极管是反向偏置的，因此，如果没有BE二极管及其影响，就不会有电流流过，因为所有电子都被上拉到CB部分的一端，另一端（如二极管）由施加的电压决定。
BE二极管是正向偏置的，因此可以流过电流，并且已建立外部电路以将其限制为一个很小的值，但是仍然有很多空穴和电子流过基极和发射极。
现在聪明一点。基极上的CB和BE二极管的公共连接做得很薄，因此BE部分中的电子和空穴泛滥取代了反向集电极电压已被拉走的电子和空穴，现在电流可以流过该CB二极管，反向，然后通过正向偏置的BE结接通发射极，然后进入外部电路。
我认为很明显，您不能通过背靠背焊接两个二极管来制造晶体管，这种动作需要紧密共享硅内部的薄层。
集电极电流取决于是否流过基极电流，晶体管的设计使得BE二极管中的小电流为CB结中的更大电流开辟了道路。因此，我们有电流放大。使用外部电阻两端的压降，可以将其转换为电压放大。
这些晶体管被称为“双极”，因为它们有效地具有两个结。
我已经小心地避免提及CB和BE二极管中的材料类型，两者的想法是相同的，并且我们可以将NPN或PNP作为可能的层。发射极上的箭头中的符号表示传统的集电极电流的方向（电子流动的相反方向）指向所施加的CE电压的负侧的方向，因此该电流“超出P或在发射器处变成N”。
场效应晶体管或FET
FET有许多不同的设计，这是对它们的基本原理的非常简单的了解。
这些是“单极”晶体管，尽管该术语不经常使用，因为它们的操作仅取决于电子和电场，而不取决于空穴。
在这里，我们有一个单独的掺杂硅块，即“通道”，在侧面上有相反类型的块，或者是一个环绕的环。因此，在块或环与通道之间只有一个二极管结，称为门G。沟道充当电阻器，电流从一端从源极S到另一端流到漏极D。栅极和沟道之间的结点被反向偏置，因此没有电流流过，但是会形成电场将电荷，电子或空穴拉到通道的侧面，从而使SD电流的可用空间减少。因此，SD电流由栅极上的电压控制。
请注意，这是一个电压控制设备，实际上没有电流流入或流出栅极。想想欧姆定律：电阻=伏特/安培，我们看到很低的电流意味着很高的电阻，所以据说FET具有非常高的输入阻抗-它的主要优势是其相对于Bi-Polar的优势相比之下，只需很少的电压就可以使电流流过基极，从而降低了输入阻抗