对于长度小于少子扩散长度的准电中性区域,并假设二极管在接触点处具有无限大的复合速度,其电流密度表达式可以简单地通过将式中扩散长度替换成准电中性区域的宽度而得到。当在PN结二极管的P极施加正电压, M1MA142KT1G在N极施加负电压时,称之为正向偏置。这时N极内的电子会越过界面到达P极,而P极内的空穴也会越过界面到N极,耗尽区的宽度将越来越小,并有电流生成。随着正向偏压不断地增加,最终电流将成指数性增加。

   当PN结二极管的N极施加正电压,P极施加负电压时,称之为反向偏压。施加反向偏压,电子与空穴将远离耗尽区而使耗尽区变宽,不过仍有少量载流子可以通过界面成为漏电流。当PN结的反向偏压较高时,会发生由于碰撞电离引发的电击穿,即雪崩击穿。存在于半导体晶体中的自由载流子在耗尽区电场的作用下被加速,其能量不断增加,直到与半导体晶格发生碰撞,碰撞过程释放的能量可能使价键断开产生新的电子一空穴对。新的电子-空穴对又分别被加速与晶格发生碰撞,如果平均每个电子(或空穴)在经过耗尽区的过程中可以产生大于1的电子-空穴对,那么该过程可以不断被加强,最终达到耗尽区载流子数目激增,PN结发生雪崩击穿。

   双极型晶体管由两个PN结构成,其中一个PN结称为发射结,另一个称为集电结。两个结之间的一薄层半导体材料称为基区。接在发射结一端和集电结一端的两个电极分别称为发射极和集电极,接在基区上的电极称为基极,见图1.5。在应用时,发射结处于正向偏置,集电极处于反向偏置。通过发射结的电流使大量的少数载流子注入到基区,这些少数载流子靠扩散迁移到集电结而形成集电极电流,只有极少量的少数载流子在基区内复合而形成基极电流。集电极电流与基极电流之比称为共发射极电流放大系数。在共发射极电路中,微小的基极电流变化可以控制很大的集电极电流变化,这就是双极型晶体管的电流放大 效应。双极型晶体管可分为NPN型和PNP型两类。这种晶体管的工作,同时涉及电子和空穴两种载流子的流动,因此它被称为双极性的,所以也称双极性载流子晶体管。因为其需要较大的面积和能耗,制造和设计的成本较高,其重要性已远不如M()SFET,目前主要用在模拟电路中。