Ta biết rằng khi pha chất cho (donor) vào thanh bán dẫn tinh khiết, ta được chất bán dẫn loại N. Các điện tử tự do (còn thừa của chất cho) có mức năng lượng trung bình ở gần dải dẫn điện (mức năng lượng Fermi được nâng lên). Tương tự, nếu chất pha là chất nhận (acceptor), ta có chất bán dẫn loại P. Các lỗ trống của chất nhận có mức năng lượng trung bình nằm gần dải hoá trị hơn (mức năng lượng Fermi giảm xuống).

Khi nối P-N được xác lập, một rào điện thế sẽ được tạo ra tại nối. Các điện tử tự do trong vùng N sẽ khuếch tán sang vùng P và ngược lại, các lỗ trống trong vùng P khuếch tán sang vùng N. Kết quả là tại hai bên mối nối, bên vùng N là các ion dương, bên vùng P là các ion âm. Chúng đã tạo ra rào điện thế.

Hiện tượng này cũng được thấy tại hai nối của transistor. Quan sát vùng hiếm, ta thấy rằng kích thước của vùng hiếm là một hàm số theo nồng độ chất pha. Nó rộng ở vùng chất pha nhẹ và hẹp ở vùng chất pha đậm.

n+Vùng phátMức Fermi tăng caopVùng nềnn-Vùng thuVùng hiếmMức Fermi giảmMức Fermi tăng nhẹn+ Vùng phátp Vùng nềnn- Vùng thuDải dẫn điệnDải hoá trịE(eV)Mức Fermi xếp thẳngDải hoá trị (valence band)Dải dẫn điện(Conductance band)Hình 2Hình sau đây mô tả vùng hiếm trong transistor NPN, sự tương quan giữa mức năng lượng Fermi, dải dẫn điện, dải hoá trị trong 3 vùng, phát nền, thu của transistor.
 

Trong ứng dụng thông thường (khuếch đại), nối phát nền phải được phân cực thuận trong lúc nối thu nền phải được phân cực nghịch.

Vì nối phát nền được phân cực thuận nên vùng hiếm hẹp lại. Nối thu nền được phân cực nghịch nên vùng hiếm rộng ra.

Nhiều điện tử từ cực âm của nguồn VEE đi vào vùng phát và khuếch tán sang vùng nền. Như ta đã biết, vùng nền được pha tạp chất ít và rất hẹp nên số lỗ trống không nhiều, do đó lượng lỗ trống khuếch tán sang vùng phát không đáng kể.

Hình 3n+Phân cực thuậnpn-Phân cực nghịchDòng điện tử IEICIB Dòng điện tử VEEVCCRERC Mạch phân cực như sau:

Do vùng nền hẹp và ít lỗ trống nên chỉ có một ít điện tử khuếch tán từ vùng phát qua tái hợp với lỗ trống của vùng nền. Hầu hết các điện tử này khuếch tán thẳng qua vùng thu và bị hút về cực dương của nguồn VCC.

Các điện tử tự do của vùng phát như vậy tạo nên dòng điện cực phát IE chạy từ cực phát E. Các điện tử từ vùng thu chạy về cực dương của nguồn VCC tạo ra dòng điện thu IC chạy vào vùng thu.

Mặt khác, một số ít điện tử là hạt điện thiểu số của vùng nền chạy về cực dương của nguồn VEE tạo nên dòng điện IB rất nhỏ chạy vào cực nền B.

Như vậy, theo định luật Kirchoff, dòng điện IE là tổng của các dòng điện IC và IB.

IE=IC+IB

Dòng IB rất nhỏ (hàng microampere) nên ta có thể coi như: IE # IC

Phương pháp kiểm tra Transistor
Transistor
khi hoạt động có thể hư hỏng do nhiều nguyên nhân, như hỏng do nhiệt
độ, độ ẩm, do điện áp nguồn tăng cao hoặc do chất lượng của bản thân
Transistor, để kiểm tra Transistor bạn hãy nhớ cấu tạo của chúng.

• Kiểm tra Transistor ngược NPN tương tự kiểm tra
  hai Diode đấu chung cực Anôt, điểm chung là cực B, nếu đo từ B sang C
  và B sang E ( que đen vào B ) thì tương đương như đo hai diode thuận
  chiều => kim lên , tất cả các trường hợp đo khác kim không lên.
• Kiểm tra Transistor thuận PNP tương tự kiểm tra
  hai Diode đấu chung cực Katôt, điểm chung là cực B của Transistor, nếu
  đo từ B sang C và B sang E ( que đỏ vào B ) thì tương đương như đo hai
  diode thuận chiều => kim lên , tất cả các trường hợp đo khác kim
  không lên.
• Trái với các điều trên là Transistor bị hỏng.
• Transistor có thể bị hỏng ở các trường hợp .
  
  * Đo thuận chiều từ B sang E hoặc từ B sang C => kim
  không lên là transistor đứt BE hoặc đứt BC
  * Đo từ B sang E hoặc từ B sang C kim lên cả hai chiều là chập hay dò BE hoặc BC.
  * Đo giữa C và E kim lên là bị chập CE.

• Minh hoạ phép đo trên : Trước hết nhìn vào
  ký hiệu ta biết được Transistor trên là bóng ngược, và các
  chân của Transistor lần lượt là ECB ( dựa vào tên Transistor ). < xem lại phần xác định chân Transistor >
• Bước 1 : Chuẩn bị đo để đồng hồ ở thang x1Ω
• Bước 2 và bước 3 : Đo thuận chiều BE và BC => kim lên .
• Bước 4 và bước 5 : Đo ngược chiều BE và BC => kim không lên.
• Bước 6 : Đo giữa C và E kim không lên
• => Bóng tốt.

• Bước 1 : Chuẩn bị .
• Bước 2 : Đo thuận giữa B và E kim lên = 0 Ω
• Bước 3: Đo ngược giữa B và E kim lên = 0 Ω
• => Bóng chập BE

• Bước 1 : Chuẩn bị .
• Bước 2 và 3 : Đo cả hai chiều giữa B và E kim không lên.
• => Bóng đứt BE

• Bước 1 : Chuẩn bị .
• Bước 2 và 4 : Đo cả hai chiều giữa C và E kim lên = 0 Ω
• => Bóng chập CE
• Trường hợp đo giữa C và E kim lên một chút là bị dò CE.