Биполярный транзистор — полупроводниковый прибор с расположенными на близком расстоянии друг от друга параллельными p-n—переходами. Структура интегрального биполярного n-p-n транзистора представлена на рис. 1, там же показано условное изображение транзистора на электрических схемах.
Рис. 1.  Структура интегрального биполярного n-p-n транзистора
Транзистор состоит из эмиттерной, базовой и коллекторной областей. Толщина базовой области транзистора должна быть заметно меньше диффузионной длины неосновных носителей заряда, тогда большая часть неосновных (для базы) носителей, инжектированных эмиттером, не успеет рекомбинировать при диффузионном перемещении к коллектору.
В p-n переходе имеется область пространственного заряда, причем электрические поля в эмиттерном и коллекторном переходах направлены так, что для p-n-p транзистора базовая область создает энергетический барьер для дырок, стремящихся перейти из эмиттера в базу, для n-p-n транзистора базовая область создает аналогичный барьер для электронов эмиттерной области. При отсутствии внешнего смещения на переходах потоки носителей заряда через переходы скомпенсированы и токи через электроды транзистора отсутствуют.
В активной области работы транзистора эмиттерный переход смещен в прямом направлении, коллекторный в обратном. В этой области транзистор работает в режиме усиления входного сигнала. Приложенное к эмиттерному переходу смещение уменьшает потенциальный барьер и из эмиттера в базу инжектируются дырки (в p-n-p транзисторе) или электроны (в n-p-n транзисторе). Инжектированные носители проходят через слой базы и достигают коллектора. Между базой и коллектором для неосновных носителей барьера нет, поэтому дошедшие до коллектора носители заряда выбрасываются в коллекторную область и создают коллекторный ток. Поскольку большинство неосновных носителей не успевает рекомбинировать, основная часть инжектированных эмиттером носителей достигает коллектора. В то же время мощность, затраченная во входной эмиттерной цепи на создание тока, меньше мощности, которая выделяется в выходной коллекторной цепи, что обусловливает усиление мощности.
Поскольку коллектор смещен в обратном направлении высота энергетического барьера для основных носителей в базе и коллекторе велика и их инжекция через коллекторный переход отсутствует. Через коллекторный переход могут проходить только потоки неосновных носителей заряда, перемещению которых не препятствует поле области пространственного заряда.
Усиление транзистора оценивают коэффициентом α, связывающим ток эмиттера Iэ и ток коллектора Iк:
Iк = α Iэ
Коэффициент α называют коэффициентом усиления тока в схеме с общей базой. Численное значение коэффициента α близко к единице (0.9 — 0.999). Чаще пользуются коэффициентом усиления тока в схеме с общим эмиттером
B = α / (1 α)
Кроме активной области работы возможны:
При моделировании электронных схем на биполярных транзисторах преимущественно используются модель Эберса-Молла и модель Гуммеля-Пуна.