द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर

द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (बीजेटी) ऐसा ट्रांजिस्टर है जो आवेश वाहक के रूप में इलेक्ट्रॉनों और इलेक्ट्रॉन के छिद्र दोनों का उपयोग करता है। इसके विपरीत, एक ध्रुव वाले ट्रांजिस्टर, जैसे कि क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर, केवल प्रकार के आवेश वाहक का उपयोग करता है। इसके आधार पर द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर टर्मिनलों के बीच बहने वाले बड़े प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए अपने टर्मिनलों में से में छोटे से धारा को इंजेक्ट करने की अनुमति देता है, जिससे डिवाइस को प्रवर्धन या स्विचिंग में सक्षम बनाता है।

बीजेटी दो अर्धचालक प्रकारों, एन-प्रकार और पी-प्रकार के बीच दो जंक्शनों का उपयोग करते हैं, जो सामग्री के क्रिस्टल में क्षेत्र हैं। इस प्रकार इन जंक्शनों को कई अलग-अलग विधियों से बनाया जा सकता है, जैसे अर्धचालक सामग्री के डोपिंग (अर्धचालक) को परिवर्तित करना, मिश्र धातु जंक्शन बनाने के लिए धातु छर्रों को जमा करके, या एन-प्रकार और पी-प्रकार के प्रसार जैसे विधियों से क्रिस्टल में डोपिंग पदार्थ हैं। इस प्रकार जंक्शन ट्रांजिस्टर के उत्तम पूर्वानुमेयता और प्रदर्शन ने मूल बिंदु-संपर्क ट्रांजिस्टर को शीघ्रता से विस्थापित कर दिया जाता हैं। इस प्रकार डिफ्यूज्ड ट्रांजिस्टर, अन्य घटकों के साथ, एनालॉग और डिजिटल कार्यों के लिए एकीकृत परिपथ के तत्व हैं। परिपथ में बहुत कम लागत पर सैकड़ों बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर बनाए जा सकते हैं।

बाइपोलर ट्रांजिस्टर एकीकृत परिपथ मेनफ्रेम और मिनी कंप्यूटर की पीढ़ी के मुख्य सक्रिय उपकरण थे, अपितु अधिकांश कंप्यूटर सिस्टम अब फील्ड इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर पर निर्भर एकीकृत परिपथ का उपयोग करते हैं। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर अभी भी संकेतों के प्रवर्धन, स्विचिंग और डिजिटल परिपथ में उपयोग किए जाते हैं। विशेष प्रकार का उपयोग उच्च वोल्टेज स्विच के लिए, रेडियो-आवृत्ति एम्पलीफायरों के लिए, या उच्च धाराओं को स्विच करने के लिए किया जाता है।

धारा दिशा सम्मेलन
इस परंपरा के अनुसार, आरेखों पर धारा की दिशा को उस दिशा के रूप में दिखाया जाता है जिससे धनात्मक आवेश गति करेगा। इसे पारंपरिक धारा कहते हैं। चूंकि कई धातु चालकों में धारा के इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के कारण होता है। चूँकि इलेक्ट्रॉनों में ऋणात्मक आवेश होता है, वे पारंपरिक धारा के विपरीत दिशा में चलते हैं। इसी प्रकार इसके दूसरी ओर, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के अंदर, धाराएं धनात्मक आवेशित छिद्रों और ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉनों दोनों से बनी हो सकती हैं। इस लेख में, धारा के प्रवाह को पारंपरिक दिशा में दिखाए गए हैं, अपितु छिद्रों और इलेक्ट्रॉनों की गति के लिए लेबल ट्रांजिस्टर के अंदर उनकी वास्तविक दिशा दिखाते हैं।

प्रवाह की दिशा
द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के प्रतीक पर प्रवाह के आधार और उत्सर्जक के बीच पी-एन जंक्शन को इंगित करता है और उस दिशा में इंगित करता है जिसमें पारंपरिक धारा यात्रा करता है।

फंक्शन (फलन)
बीजेटी तीन मुख्य टर्मिनल क्षेत्रों के डोपिंग (अर्धचालक) प्रकारों के आधार पर पीएनपी और एनपीएन प्रकार के रूप में उपस्थित हैं। एनपीएन ट्रांजिस्टर में दो पी-एन जंक्शन होते हैं जो पतले पी-डॉप्ड क्षेत्र को साझा करते हैं, और पीएनपी ट्रांजिस्टर में दो अर्धचालक जंक्शन होते हैं, जो पतले एन-डॉप्ड क्षेत्र को साझा करते हैं। एन-टाइप का अर्थ अशुद्धियों (जैसे फॉस्फोरस या आर्सेनिक) के साथ डोप किया गया है जो मोबाइल इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है, जबकि पी-टाइप का अर्थ अशुद्धियों (जैसे बोरॉन) के साथ डोप किया जाता है जो आसानी से इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने वाले छेद प्रदान करते हैं।

BJT में आवेश प्रवाह अलग-अलग आवेश कैरियर एकाग्रता के दो क्षेत्रों के बीच जंक्शन में अर्धचालकों में आवेश वाहक के प्रसार के कारण होता है। BJT के क्षेत्रों को एमिटर, बेस और कलेक्टर कहा जाता है। असतत ट्रांजिस्टर में इन क्षेत्रों के संयोजन के लिए तीन लीड होते हैं। सामान्यतः, एमिटर क्षेत्र अन्य दो परतों की तुलना में भारी मात्रा में डोप किया जाता है, और कलेक्टर को बेस से अधिक हल्के ढंग से डोप किया जाता है (कलेक्टर डोपिंग सामान्यतः बेस डोपिंग से दस गुना हल्का होता है) ) डिजाइन के अनुसार, अधिकांश BJT कलेक्टर धारा आवेश कैरियर्स (इलेक्ट्रॉन या होल) के प्रवाह के कारण होता है, जो भारी डोप्ड एमिटर से बेस में इंजेक्ट किया जाता है, जहां वे अल्पसंख्यक वाहक होते हैं जो कलेक्टर की ओर फैलते हैं, और इसलिए BJT को अल्पसंख्यक के रूप में वाहक उपकरण को वर्गीकृत किया जाता है।

विशिष्ट ऑपरेशन में, बेस-एमिटर पी-एन जंक्शन पी-एन जंक्शन # फॉरवर्ड बायस है, जिसका अर्थ है कि जंक्शन का पी-डॉप्ड पक्ष एन-डॉप्ड पक्ष की तुलना में अधिक सकारात्मक क्षमता पर है, और बेस-कलेक्टर जंक्शन p–n जंक्शन रिवर्स बायस या रिवर्स-बायस्ड होते है। जब फॉरवर्ड बायस को बेस-एमिटर जंक्शन पर लागू किया जाता है, तो ऊष्मीय जेनरेटेड आवेश कैरियर और एन-डॉप्ड एमिटर डिक्लेक्शन क्षेत्र के रिपेलिंग इलेक्ट्रिक फील्ड के बीच संतुलन खराब हो जाता है। यह ऊष्मीय रूप से उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों (एनपीएन में; पीएनपी में छेद) को उत्सर्जक से आधार क्षेत्र में इंजेक्ट करने की अनुमति देता है। ये इलेक्ट्रॉन बेस के माध्यम से उत्सर्जक के पास उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से कलेक्टर के पास कम सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर विसरित होते हैं। इसके आधार पर इलेक्ट्रॉनों को अल्पसंख्यक वाहक कहा जाता है क्योंकि आधार डोप्ड पी-टाइप है, जो इलेक्ट्रॉन छेद को आधार में बहुमत वाहक बनाता है। पीएनपी डिवाइस में, समान व्यवहार होता है, अपितु प्रमुख धारा वाहक के रूप में छेद के साथ कार्य करता हैं।

कलेक्टर-बेस जंक्शन तक पहुंचने से पहले वाहक पीढ़ी और पुनर्संयोजन के अंश को कम करने के लिए, ट्रांजिस्टर का आधार क्षेत्र इतना पतला होना चाहिए कि वाहक अर्धचालक के अल्पसंख्यक-वाहक जीवनकाल की तुलना में बहुत कम समय में फैल सकें। हल्का डोप किया हुआ आधार सुनिश्चित करता है कि पुनर्संयोजन दर कम है। विशेष रूप से इस आधार की मोटाई फिक के नियम # आयाम में उदाहरण हल से बहुत कम होनी चाहिए, इसके लिए वाहक की प्रसार लंबाई की आवश्यकता होती हैं। कलेक्टर-बेस जंक्शन रिवर्स-बायस्ड है, और इसलिए नगण्य वाहक इंजेक्शन कलेक्टर से बेस तक होता है, अपितु वाहक जो एमिटर से बेस में इंजेक्ट किए जाते हैं, और कलेक्टर-बेस डिक्लेक्शन क्षेत्र तक पहुंचने के लिए फैल जाते हैं, तथा इसमें बह जाते हैं। इस प्रकार के अवक्षय क्षेत्र में विद्युत क्षेत्र द्वारा संग्राहक को पतला साझा आधार और असममित कलेक्टर-एमिटर डोपिंग द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को श्रृंखला में जुड़े दो अलग-अलग डायोड से अलग करता है।

वोल्टेज, धारा और आवेश कंट्रोल
कलेक्टर-एमिटर धारा को बेस-एमिटर धारा (धारा कंट्रोल), या बेस-एमिटर वोल्टेज (वोल्टेज कंट्रोल) द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। ये विचार बेस-एमिटर जंक्शन के धारा-वोल्टेज संबंध से संबंधित हैं, जो कि पी-एन जंक्शन (डायोड) का सामान्य घातीय धारा-वोल्टेज वक्र है।

कलेक्टर धारा की व्याख्या आधार क्षेत्र में अल्पसंख्यक वाहकों की सांद्रता प्रवणता है। निम्न-स्तरीय इंजेक्शन के कारण (जिसमें सामान्य बहुमत वाहकों की तुलना में बहुत कम अतिरिक्त वाहक होते हैं) एंबिपोलर प्रसार दर (जिसमें अतिरिक्त बहुमत और अल्पसंख्यक वाहक समान दर पर प्रवाहित होते हैं, इसके प्रभावी रूप से अतिरिक्त अल्पसंख्यक वाहक द्वारा निर्धारित होते हैं।

ट्रांजिस्टर क्रिया के विस्तृत ट्रांजिस्टर प्रारूप, जैसे कि गमेल-पून प्रारूप, इस आवेश के वितरण के लिए स्पष्ट रूप से ट्रांजिस्टर व्यवहार को और अधिक सटीक रूप से समझाने के लिए खाते हैं। आवेश-कंट्रोल दृश्य आसानी से फोटो ट्रांजिस्टर को संभालता है, जहां आधार क्षेत्र में अल्पसंख्यक वाहक फोटॉन के अवशोषण द्वारा बनाए जाते हैं, और टर्न-ऑफ, या पुनर्प्राप्ति समय की गतिशीलता को संभालते हैं, जो आधार क्षेत्र के पुनर्संयोजन में आवेश पर निर्भर करता है। चूंकि, क्योंकि बेस आवेश संकेत नहीं है जो टर्मिनलों पर दिखाई देता है, धारा- और वोल्टेज-नियंत्रण दृश्य सामान्यतः परिपथ डिजाइन और विश्लेषण में उपयोग किए जाते हैं।

एनालॉग परिपथ डिज़ाइन में, धारा-नियंत्रण दृश्य का उपयोग कभी-कभी किया जाता है क्योंकि यह लगभग रैखिक होता है। अर्ताथ कलेक्टर धारा लगभग $$\beta_\text{F}$$ बेस धारा का गुना। कुछ मौलिक परिपथों को यह मानकर डिजाइन किया जा सकता है कि बेस-एमिटर वोल्टेज लगभग स्थिर है और कलेक्टर धारा बेस धारा का β गुना है। चूंकि, उत्पादन BJT परिपथ को सटीक और विश्वसनीय रूप से डिजाइन करने के लिए, वोल्टेज-नियंत्रण (उदाहरण के लिए, एबर्स-मोल प्रारूप या एबर्स-मोल) प्रारूप की आवश्यकता होती है। वोल्टेज-नियंत्रण प्रारूप को ध्यान में रखने के लिए घातीय फ़ंक्शन की आवश्यकता होती है, अपितु जब इसे रैखिक किया जाता है जैसे कि ट्रांजिस्टर को ट्रांसचालक के रूप में प्रारूप किया जा सकता है, जैसे कि एबर्स-मोल प्रारूप में, परिपथ के लिए डिज़ाइन जैसे कि अंतर एम्पलीफायर फिर से अधिकतम बन जाते हैं, रैखिक समस्या, इसलिए वोल्टेज-नियंत्रण दृश्य अधिकांशतः पसंद किया जाता है। ट्रांसलीनियर परिपथ के लिए, जिसमें घातीय I-V वक्र ऑपरेशन की कुंजी है, ट्रांजिस्टर को सामान्यतः वोल्टेज-नियंत्रित धारा स्रोतों के रूप में तैयार किया जाता है, जिनका ट्रांसकंडक्टेंस उनके कलेक्टर धारा के समानुपाती होता है। सामान्य तौर पर, ट्रांजिस्टर-स्तरीय परिपथ विश्लेषण स्पाइस या तुलनीय एनालॉग-परिपथ सिम्युलेटर का उपयोग करके किया जाता है, इसलिए गणितीय प्रारूप जटिलता सामान्यतः डिजाइनर के लिए अधिकांश चिंता का विषय नहीं है, अपितु विशेषताओं का सरलीकृत दृश्य तार्किक प्रक्रिया के बाद डिजाइन बनाने की अनुमति देता है।.

टर्न-ऑन, टर्न-ऑफ और स्टोरेज में देरी
द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर, और विशेष रूप से पावर ट्रांजिस्टर, लंबे समय तक आधार-भंडारण समय रखते हैं जब वे संतृप्ति में संचालित होते हैं, इस आधार के भंडारण से जुड़े अनुप्रयोगों को स्विच करने में टर्न-ऑफ समय को सीमित करता है। बेकर क्लैंप ट्रांजिस्टर को अत्यधिक संतृप्त होने से रोक सकता है, जिससे बेस में संग्रहीत आवेश की मात्रा कम हो जाती है और इस प्रकार स्विचिंग समय में सुधार होता है।

ट्रांजिस्टर विशेषताएं: अल्फा ($α$) और बीटा ($β$)
आधार को पार करने और कलेक्टर तक पहुंचने में सक्षम वाहकों का अनुपात BJT दक्षता का उपाय है। इस प्रकार उत्सर्जक क्षेत्र के भारी डोपिंग और आधार क्षेत्र के हल्के डोपिंग के कारण उत्सर्जक से आधार में कई अधिक इलेक्ट्रॉनों को आधार से उत्सर्जक में इंजेक्ट किए जाने वाले छिद्रों की तुलना में आधार में इंजेक्ट किया जाता है। पतले और हल्के से डोप किए गए आधार क्षेत्र का अर्थ है कि अधिकांश अल्पसंख्यक वाहक जो आधार में इंजेक्ट किए जाते हैं, वे कलेक्टर में फैल जाएंगे और पुनर्संयोजन नहीं करेंगे।

आम-उत्सर्जक धारा लाभ द्वारा दर्शाया गया है $β$F या टू-पोर्ट नेटवर्क के लिए h-पैरामीटर या $h$-पैरामीटर $h$FE, यह लगभग डीसी कलेक्टर धारा का डीसी बेस धारा से फॉरवर्ड-एक्टिव क्षेत्र में अनुपात है। यह सामान्यतः छोटे-संकेत ट्रांजिस्टर के लिए 50 से अधिक होता है, अपितु उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए ट्रांजिस्टर में छोटा हो सकता है। आधार में इंजेक्शन दक्षता और पुनर्संयोजन दोनों BJT लाभ को कम करते हैं।

एक अन्य उपयोगी विशेषता सामान्य-आधार धारा लाभ $α$F है, इसके साधारण आधार धारा लाभ लगभग अग्र-सक्रिय क्षेत्र में उत्सर्जक से कलेक्टर तक धारा का लाभ है। इस अनुपात का सामान्यतः एकता के समीप का मान 0.980 और 0.998 के बीच होता है। इस प्रकार वाहक निर्माण और पुनर्संयोजन के कारण यह एकता से कम है क्योंकि वे आधार क्षेत्र को पार करते हैं।

अल्फा और बीटा निम्नलिखित पहचानों से संबंधित हैं:
 * $$\begin{align}

\alpha_\text{F} &= \frac{I_\text{C}}{I_\text{E}}, & \beta_\text{F} &= \frac{I_\text{C}}{I_\text{B}}, \\ \alpha_\text{F} &= \frac{\beta_\text{F}}{1 + \beta_\text{F}} & \iff \beta_\text{F} &= \frac{\alpha_\text{F}}{1 - \alpha_\text{F}}. \end{align}$$ द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के प्रदर्शन का वर्णन करने के लिए बीटा योग्यता का सुविधाजनक आंकड़ा है, अपितु यह डिवाइस की मौलिक भौतिक संपत्ति नहीं है। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण माना जा सकता है (मूल रूप से कलेक्टर धारा को बेस-एमिटर वोल्टेज द्वारा नियंत्रित किया जाता है, इस प्रकार बेस धारा को दोष माना जा सकता है और बेस-एमिटर जंक्शन और बेस में पुनर्संयोजन की विशेषताओं द्वारा नियंत्रित किया जाता है)। कई डिज़ाइनों में बीटा को इतना अधिक माना जाता है कि बेस धारा का परिपथ पर नगण्य प्रभाव पड़ता है। कुछ परिपथ (सामान्यतः स्विचिंग परिपथ) में, पर्याप्त बेस धारा की आपूर्ति की जाती है, जिससे कि किसी विशेष डिवाइस के सबसे कम बीटा मान भी आवश्यक कलेक्टर धारा को प्रवाहित कर सके।

संरचना
किसी BJT में तीन अलग-अलग डोपिंग (अर्धचालक) अर्धचालक क्षेत्र उत्सर्जक क्षेत्र, आधार क्षेत्र और संग्राहक क्षेत्र होते हैं। ये क्षेत्र हैं, क्रमशः, p प्रकार, n प्रकार और p प्रकार PNP ट्रांजिस्टर में, और n प्रकार, p प्रकार और n प्रकार NPN ट्रांजिस्टर में। प्रत्येक अर्धचालक क्षेत्र टर्मिनल से जुड़ा होता है, जिसे उचित रूप से  एमिटर (ई), बेस (बी) और कलेक्टर (सी) में लेबल किया जाता है।

आधार भौतिक रूप से उत्सर्जक और संग्राहक के बीच स्थित होता है और इसे हल्के डोप, उच्च प्रतिरोधकता सामग्री से बनाया जाता है। संग्राहक एमिटर क्षेत्र को घेर लेता है, जिससे आधार क्षेत्र में इंजेक्ट किए गए इलेक्ट्रॉनों के लिए एकत्र किए बिना बचना लगभग असंभव हो जाता है, इस प्रकार α का परिणामी मान एकता के बहुत करीब हो जाता है, और इसलिए, ट्रांजिस्टर को बड़ा β देता है। BJT का क्रॉस-सेक्शन दृश्य इंगित करता है कि कलेक्टर-बेस जंक्शन का एमिटर-बेस जंक्शन की तुलना में बहुत बड़ा क्षेत्र है।

द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रांजिस्टर, अन्य ट्रांजिस्टर के विपरीत, सामान्यतः सममित उपकरण नहीं होता है। इसका अर्थ यह है कि कलेक्टर और एमिटर को आपस में बदलने से ट्रांजिस्टर आगे के सक्रिय मोड को छोड़ देता है और रिवर्स मोड में काम करना शुरू कर देता है। क्योंकि ट्रांजिस्टर की आंतरिक संरचना सामान्यतः फॉरवर्ड-मोड ऑपरेशन के लिए अनुकूलित होती है, कलेक्टर और एमिटर को इंटरचेंज करने से रिवर्स ऑपरेशन में α और β के मान फॉरवर्ड ऑपरेशन की तुलना में बहुत कम हो जाते हैं; अधिकांशतः रिवर्स मोड का α 0.5 से कम होता है। समरूपता की कमी मुख्य रूप से उत्सर्जक और संग्राहक के डोपिंग अनुपात के कारण होती है। एमिटर को भारी मात्रा में डोप किया जाता है, जबकि कलेक्टर को हल्का डोप किया जाता है, जिससे कलेक्टर-बेस जंक्शन के टूटने से पहले बड़े रिवर्स बायस वोल्टेज को लागू किया जा सकता है। सामान्य ऑपरेशन में कलेक्टर-बेस जंक्शन रिवर्स बायस्ड होता है। एमिटर को भारी मात्रा में डोप करने का कारण एमिटर इंजेक्शन दक्षता को बढ़ाना है: एमिटर द्वारा इंजेक्ट किए गए वाहकों का अनुपात जो बेस द्वारा इंजेक्ट किया जाता है। उच्च धारा लाभ के लिए, उत्सर्जक-आधार जंक्शन में अंतःक्षेपित अधिकांश वाहक उत्सर्जक से आने चाहिए।

कभी-कभी सीएमओएस प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले कम-प्रदर्शन वाले पार्श्व द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को कभी-कभी सममित रूप से डिज़ाइन किया जाता है, अर्थात, आगे और पीछे के संचालन के बीच कोई अंतर नहीं होता है।

बेस-एमिटर टर्मिनलों पर लागू वोल्टेज में छोटे बदलाव से एमिटर और कलेक्टर के बीच धारा में अत्यधिक परिवर्तन आता है। इस आशय का उपयोग इनपुट वोल्टेज या धारा को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। BJTs को वोल्टेज-नियंत्रित धारा स्रोतों के रूप में माना जा सकता है, अपितु आधार पर कम प्रतिबाधा के कारण, धारा-नियंत्रित धारा स्रोतों, या धारा एम्पलीफायरों के रूप में अधिक सरलता से विशेषता है।

प्रारंभिक ट्रांजिस्टर जर्मेनियम से बनाए गए थे अपितु अधिकांश आधुनिक BJT सिलिकॉन से बने हैं। महत्वपूर्ण अल्पसंख्यक अब गैलियम आर्सेनाइड से भी बना है, विशेष रूप से बहुत उच्च गति अनुप्रयोगों के लिए (नीचे Hबीटी देखें)।

हेटेरोजंक्शन द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर (HBT) BJT का सुधार है जो कई सौ हेटर्स तक बहुत उच्च आवृत्तियों के संकेतों को संभाल सकता है। यह आधुनिक अल्ट्राफास्ट परिपथ में साधारण है, जो अधिकतम आकाशवाणी आवृति सिस्टम के समान हैं।

सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले दो Hबीटी सिलिकॉन-जर्मेनियम और एल्यूमीनियम गैलियम आर्सेनाइड हैं, चूंकि Hबीटी संरचना के लिए अर्धचालकों की विस्तृत विविधता का उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार Hबीटी संरचनाएं सामान्यतः एपिटॉक्सी ]] और आणविक बीम एपिटॉक्सी जैसी एपिटैक्सी तकनीकों द्वारा उगाई जाती हैं।

संचालन के क्षेत्र
BJT जंक्शन पूर्वाग्रहों द्वारा परिभाषित द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के संचालन के चार अलग-अलग क्षेत्र हैं।

फॉरवर्ड-एक्टिव (या बस सक्रिय): बेस-एमिटर जंक्शन फॉरवर्ड बायस्ड है और बेस-कलेक्टर जंक्शन रिवर्स बायस्ड है। अधिकांश द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को सबसे बड़ा साधारण उत्सर्जक धारा लाभ, β के वहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया हैF, फॉरवर्ड-एक्टिव मोड में। यदि ऐसा है, तो कलेक्टर-एमिटर धारा बेस धारा के लगभग आनुपातिक (गणित) होता है, अपितु छोटे बेस धारा वैरिएशन के लिए कई गुना बड़ा होता है। कट-ऑफ: कट-ऑफ में, संतृप्ति के विपरीत पूर्वाग्रह की स्थिति (दोनों जंक्शन रिवर्स बायस्ड) उपस्थित हैं। बहुत कम धारा होता है, जो लॉजिकल ऑफ या ओपन स्विच से मेल खाता है।
 * रिवर्स-एक्टिव (या इनवर्स-एक्टिव या इनवर्टेड): फॉरवर्ड-एक्टिव क्षेत्र की बायसिंग स्थितियों को व्युत्क्रम करने पर बाइपोलर ट्रांजिस्टर रिवर्स-एक्टिव मोड में चला जाता है। इस मोड में, एमिटर और कलेक्टर क्षेत्र भूमिकाएँ बदलते हैं। क्योंकि अधिकांश BJTs को फॉरवर्ड-एक्टिव मोड में धारा लाभ को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, βF उल्टे मोड में कई गुना छोटा होता है (साधारण जर्मेनियम ट्रांजिस्टर के लिए 2-3 गुना)। इस ट्रांजिस्टर मोड का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है, सामान्यतः इसे केवल विफल-सुरक्षित स्थितियों और कुछ प्रकार के ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर तर्क को कार्यान्वयन के लिए माना जाता है। आधार के लिए रिवर्स बायस ब्रेकडाउन वोल्टेज इस क्षेत्र में कम परिमाण का क्रम हो सकता है।
 * संतृप्ति: दोनों जंक्शनों के साथ पक्षपाती, BJT संतृप्ति मोड में है और एमिटर से कलेक्टर (या एनपीएन के मामले में दूसरी दिशा में, एमिटर से कलेक्टर तक बहने वाले ऋणात्मक आवेश वाहक के साथ) उच्च धारा चालन की सुविधा देता है। यह मोड तार्किक संवृत या विवृत स्विच से मेल खाता है।

हिमस्खलन टूटने का क्षेत्र:

ऑपरेशन के विधियों को लागू वोल्टेज के संदर्भ में वर्णित किया जा सकता है (यह विवरण एनपीएन ट्रांजिस्टर पर लागू होता है, पीएनपी ट्रांजिस्टर के लिए ध्रुवीयता उलट जाती है):

फॉरवर्ड-एक्टिव: एमिटर से अधिक बेस, बेस से अधिक कलेक्टर (इस मोड में कलेक्टर धारा बेस धारा $$\beta_\text{F}$$ के समानुपाती होता है।)

संतृप्ति: आधार उत्सर्जक से अधिक है, अपितु संग्राहक आधार से अधिक नहीं है।

कट-ऑफ: बेस एमिटर से कम होता है, अपितु कलेक्टर बेस से ज्यादा होता है। इसका अर्थ है कि ट्रांजिस्टर पारंपरिक धारा को कलेक्टर से एमिटर तक नहीं जाने दे रहा है।
 * रिवर्स-एक्टिव: बेस एमिटर से कम, कलेक्टर बेस से कम: रिवर्स ट्रेडिशनल धारा ट्रांजिस्टर से होकर जाता है।

जंक्शन बायसिंग के संदर्भ में: (रिवर्स बायस्ड बेस-कलेक्टर जंक्शन का अर्थ है V$bc$ <0 एनपीएन के लिए, पीएनपी के विपरीत होता हैं)

चूंकि इन क्षेत्रों को पर्याप्त रूप से बड़े लागू वोल्टेज के लिए अच्छी तरह से परिभाषित किया गया है, वे छोटे (कुछ सौ मिलीवोल्ट से कम) पूर्वाग्रहों के लिए कुछ हद तक ओवरलैप करते हैं। उदाहरण के लिए, डिजिटल लॉजिक में पुलडाउन स्विच के रूप में उपयोग किए जाने वाले NPN BJT के विशिष्ट ग्राउंडेड-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन में, ऑफ स्टेट में कभी भी रिवर्स-बायस्ड जंक्शन सम्मिलित नहीं होता है क्योंकि बेस वोल्टेज कभी भी जमीन से नीचे नहीं जाता है, फिर भी आगे का पूर्वाग्रह शून्य के अत्यधिक करीब है कि अनिवार्य रूप से कोई प्रवाह नहीं होता है, इसलिए आगे के सक्रिय क्षेत्र के इस छोर को कटऑफ क्षेत्र माना जा सकता है।

परिपथ में सक्रिय मोड ट्रांजिस्टर
आरेख दो वोल्टेज स्रोतों से जुड़े एनपीएन ट्रांजिस्टर का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व दिखाता है। (वही विवरण पीएनपी ट्रांजिस्टर पर धारा प्रवाह और अनुप्रयुक्त वोल्टेज के उलट दिशाओं के साथ लागू होता है।) यह लागू वोल्टेज निचले पी-एन जंक्शन को आगे के पक्षपाती होने का कारण बनता है, जिससे एमिटर से इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को आधार में अनुमति मिलती है। सक्रिय मोड में, आधार और संग्राहक के बीच विद्यमान विद्युत क्षेत्र (VCE के कारण होता है) इन इलेक्ट्रॉनों में से अधिकांश को कलेक्टर में ऊपरी पी-एन जंक्शन को पार करने के लिए कलेक्टर धारा IC बनाने का कारण बनता है। इस प्रकार शेष इलेक्ट्रॉन छिद्रों के साथ पुनर्संयोजन करते हैं, आधार में बहुसंख्यक वाहक, आधार कनेक्शन के माध्यम से धारा बनाते हैं, जिससे बेस धारा IB बनता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, उत्सर्जक धारा, IE, कुल ट्रांजिस्टर धारा है, जो अन्य टर्मिनल धाराओं का योग है, (अर्ताथ, IE= IB+ IC)

आरेख में, पारंपरिक धारा की दिशा में धारा बिंदु का प्रतिनिधित्व करने वाले प्रवाह - इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह प्रवाहों की विपरीत दिशा में होता है क्योंकि इलेक्ट्रॉनों में ऋणात्मक विद्युत आवेश होता है। सक्रिय मोड में, कलेक्टर धारा और बेस धारा के अनुपात को DC धारा गेन कहा जाता है। यह लाभ सामान्यतः 100 या अधिक होता है, अपितु मजबूत परिपथ डिजाइन सटीक मूल्य पर निर्भर नहीं करते हैं (उदाहरण के लिए op-amp देखें)। डीसी संकेतों के लिए $$h_{\text{FE}}$$ के इस लाभ के मूल्य को कहा जाता है, और छोटे संकेतों के लिए इस लाभ के $$h_{\text{fe}}$$ मूल्य को कहा जाता है, अर्थात्, जब धाराओं में छोटा सा परिवर्तन होता है, और नई स्थिति को स्थिर अवस्था $$h_{\text{fe}}$$ तक पहुंचने के लिए पर्याप्त समय बीत चुका होता है कलेक्टर धारा में बदलाव और बेस धारा में बदलाव का अनुपात है। प्रतीक $$\beta$$ दोनों के लिए प्रयोग किया जाता है $$h_{\text{FE}}$$ तथा $$h_{\text{fe}}$$. उत्सर्जक धारा का संबंध $$V_{\text{BE}}$$ घातीय रूप से है। कमरे के तापमान पर $$V_{\text{BE}}$$ में वृद्धि करके लगभग 60 एमवी से एमिटर धारा 10 के कारक से बढ़ जाता है। क्योंकि बेस धारा कलेक्टर और एमिटर धारा के समानुपाती होता है, वे उसी तरह परिवर्तित करते हैं।

इतिहास
द्विध्रुवी बिंदु-संपर्क ट्रांजिस्टर का आविष्कार दिसंबर 1947 में किया गया था विलियम शॉक्ले के निर्देशन में जॉन बार्डीन और वाल्टर ब्रेटन द्वारा बेल टेलीफोन प्रयोगशालाओं में। 1948 में शॉक्ले द्वारा आविष्कार किया गया जंक्शन संस्करण द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) के रूप में जाना जाता है, तीन दशकों से असतत और एकीकृत परिपथ के डिजाइन में पसंद का उपकरण था। वर्तमान समय में डिजिटल एकीकृत परिपथ के डिजाइन में सीएमओएस प्रौद्योगिकी के पक्ष में बीजेटी के उपयोग में गिरावट आई है। सीएमओएस आईसी में निहित आकस्मिक कम प्रदर्शन बीजेटी, चूंकि, अधिकांशतः बैंडगैप वोल्टेज संदर्भ, सिलिकॉन बैंडगैप तापमान सेंसर और स्थिरविद्युत निर्वाह को संभालने के लिए उपयोग किया जाता है।

जर्मेनियम ट्रांजिस्टर
1950 और 1960 के दशक में जर्मेनियम ट्रांजिस्टर अधिक सामान्य था, अपितु ऊष्मीय प्रवाह प्रदर्शित करने की अधिक प्रवृत्ति है।

प्रारंभिक निर्माण तकनीक
द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के निर्माण के विभिन्न विधियों का विकास किया गया हैं।
 * प्वाइंट-कॉन्टैक्ट ट्रांजिस्टर - पहले निर्मित ट्रांजिस्टर (दिसंबर 1947), द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर, उच्च लागत और शोर के कारण सीमित व्यावसायिक उपयोग होता हैं।
 * टेट्रोड ट्रांजिस्टर या टेट्रोड पॉइंट-कॉन्टैक्ट ट्रांजिस्टर - पॉइंट-कॉन्टैक्ट ट्रांजिस्टर जिसमें दो एमिटर होते हैं। 1950 के दशक के मध्य में यह अप्रचलित हो गया हैं।
 * जंक्शन ट्रांजिस्टर
 * ग्रोन-जंक्शन ट्रांजिस्टर –  पहला बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर बनाया गया हैं। 23 जून, 1948 को बेल लैब्स में विलियम शॉक्ले द्वारा आविष्कार किया गया हैं। पेटेंट 26 जून, 1948 को प्रस्तावित किया गया हैं।
 * मिश्र धातु-जंक्शन ट्रांजिस्टर –  एमिटर और कलेक्टर मिश्र धातु मोती आधार से जुड़े हुए हैं। सामान्य विद्युतीय और आरसीए को  1951 में  विकसित किया गया था।
 * माइक्रो-मिश्र धातु ट्रांजिस्टर (MAT) – मिश्र धातु जंक्शन ट्रांजिस्टर का उच्च गति प्रकार। फ़िल्को में विकसित किया गया था।
 * माइक्रो-मिश्र धातु विसरित ट्रांजिस्टर (एमएडीटी) – उच्च गति प्रकार के मिश्र धातु जंक्शन ट्रांजिस्टर, MAT से तेज, विसरित-आधार ट्रांजिस्टर या फिलको में विकसित किया गया था।
 * पोस्ट-मिश्र धातु विसरित ट्रांजिस्टर (PADT) – उच्च गति प्रकार के मिश्र धातु जंक्शन ट्रांजिस्टर, MAT से तेज, विसरित-आधार ट्रांजिस्टर। PHILIPS में विकसित किया गया था।
 * टेट्रोड ट्रांजिस्टर – ग्रो-जंक्शन ट्रांजिस्टर का उच्च गति वाला संस्करण या मिश्र धातु जंक्शन ट्रांजिस्टर आधार के लिए दो कनेक्शन के साथ उपयोग किया जाता हैं।
 * भूतल-अवरोध ट्रांजिस्टर – हाई-स्पीड मेटल-बैरियर जंक्शन ट्रांजिस्टर। Philco . में विकसित 1953 में विकसित किया गया था।
 * बहाव क्षेत्र ट्रांजिस्टर –  उच्च गति द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर। हर्बर्ट क्रॉएमेर द्वारा आविष्कार किया गया  1953 में जर्मन डाक सेवा के केंद्रीय दूरसंचार प्रौद्योगिकी ब्यूरो में।
 * स्पासीस्टर –  1957 के आसपास हैं।
 * प्रसार ट्रांजिस्टर –  आधुनिक प्रकार के द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर। प्रोटोटाइप 1954 में बेल लैब्स में विकसित किया गया था।
 * विसरित-आधार ट्रांजिस्टर – प्रसार ट्रांजिस्टर का पहला कार्यान्वयन किया गया हैं।
 * ट्रांजिस्टर तालिका –  1957 में टेक्सस उपकरण में विकसित किया गया हैं।
 * प्लानर ट्रांजिस्टर –  द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रांजिस्टर जिसने बड़े पैमाने पर उत्पादित मोनोलिथिक एकीकृत परिपथ को संभव बनाया गया था। जीन होर्नी द्वारा विकसित 1959 में फेयरचाइल्ड अर्धचालक में किया गया था।
 * एपिटैक्सियल ट्रांजिस्टर –  वाष्प-चरण प्रमाण का उपयोग करके बनाया गया द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रांजिस्टर एपिटॉक्सी देखें। डोपिंग के स्तर और ग्रेडिएंट के बहुत सटीक नियंत्रण की अनुमति देता है।

सिद्धांत और प्रारूपिंग
BJTs को दो डायोड (p–n जंक्शन|P–N जंक्शनs) के रूप में माना जा सकता है जो सामान्य क्षेत्र को साझा करते हैं जिससे अल्पसंख्यक वाहक आगे बढ़ सकते हैं। पीएनपी बीजेटी दो डायोड की तरह काम करेगा जो एन-टाइप कैथोड क्षेत्र साझा करते हैं, और एनपीएन दो डायोड के समान पी-टाइप एनोड क्षेत्र साझा करते हैं। दो डायोड को तारों से जोड़ने से बीजेटी नहीं बनेगा, क्योंकि अल्पसंख्यक वाहक तार के माध्यम से पी-एन जंक्शन से दूसरे तक नहीं पहुंच पाएंगे।

दोनों प्रकार के BJT फ़ंक्शन, आधार को छोटे से धारा इनपुट को कलेक्टर से प्रवर्धित आउटपुट को नियंत्रित करते हैं। परिणाम यह है कि BJT अच्छा स्विच बनाता है जो उसके आधार इनपुट द्वारा नियंत्रित होता है। BJT अच्छा एम्पलीफायर भी बनाता है, क्योंकि यह कमजोर इनपुट संकेत को उसकी मूल शक्ति से लगभग 100 गुना बढ़ा सकता है। BJTs के नेटवर्क का उपयोग कई अलग-अलग अनुप्रयोगों के साथ शक्तिशाली एम्पलीफायर बनाने के लिए किया जाता है।

नीचे चर्चा में, NPN BJT पर ध्यान केंद्रित किया गया है। जिसे सक्रिय मोड कहा जाता है, बेस-एमिटर वोल्टेज $$V_{\text{BE}}$$ और कलेक्टर-बेस वोल्टेज $$V_{\text{CB}}$$ सकारात्मक हैं, एमिटर-बेस जंक्शन को फॉरवर्ड बायसिंग और कलेक्टर-बेस जंक्शन को रिवर्स-बायसिंग करते हैं। इस मोड में, इलेक्ट्रॉनों को फॉरवर्ड बायस्ड एन-टाइप एमिटर क्षेत्र से पी-टाइप बेस में इंजेक्ट किया जाता है, जहां वे अल्पसंख्यक वाहक के रूप में रिवर्स-बायस्ड एन-टाइप कलेक्टर में फैल जाते हैं और रिवर्स-बायस्ड में विद्युत क्षेत्र द्वारा बह जाते हैं। कलेक्टर-बेस जंक्शन के समान हैं।

फॉरवर्ड और रिवर्स बायस के उदाहरण के लिए, डायोड धारा-वोल्टेज विशेषता देखें।

दीर्घ संकेतक प्रारूप
1954 में, ज्वेल जेम्स एबर्स और जॉन एल मोल ने ट्रांजिस्टर धाराओं का अपना गणितीय प्रारूप प्रस्तुत किया था:

एबर्स-मोल प्रारूप
सक्रिय मोड में डीसी एमिटर और कलेक्टर धाराओं को एबर्स-मोल प्रारूप के सन्निकटन द्वारा अच्छी तरह से तैयार किया गया है:


 * $$\begin{align}

I_\text{E} &= I_\text{ES} \left(e^\frac{V_\text{BE}}{V_\text{T}} - 1\right) \\ I_\text{C} &= \alpha_\text{F} I_\text{E} \\ I_\text{B} &= \left(1 - \alpha_\text{F}\right) I_\text{E} \end{align}$$ आधार आंतरिक धारा मुख्य रूप से विसरण द्वारा होती है (देखें फिक का नियम) और


 * $$J_{n\,(\text{base})} = \frac{1}{W} q D_n n_{bo} e^{\frac{V_\text{EB}}{V_\text{T}}}$$

जहाँ पर
 * $$V_{\text{T}}$$ बोल्ट्जमान स्थिरांक है, अर्धचालक भौतिकी में भूमिका: ऊष्मीय वोल्टेज $$kT/q$$ जिसे लगभग 26 एमवी 300 के कमरे के तापमान पर किया जाता हैं।
 * $$I_{\text{E}}$$ उत्सर्जक धारा है।
 * $$I_{\text{C}}$$ कलेक्टर धारा है।
 * $$\alpha_\text{F}$$ कॉमन बेस फॉरवर्ड शॉर्ट-परिपथ धारा गेन (0.98 से 0.998) है।
 * $$I_{\text{ES}}$$ बेस-एमिटर डायोड की रिवर्स संतृप्ति धारा (10 . के क्रम पर)−15 से 10-12 एम्पीयर) है।
 * $$V_{\text{BE}}$$ बेस-एमिटर वोल्टेज है।
 * $$D_n$$ पी-प्रकार के आधार में इलेक्ट्रॉनों के लिए प्रसार स्थिरांक है।
 * W आधार चौड़ाई है $$\alpha$$ H> और आगे $$\beta$$ पैरामीटर पहले वर्णित के रूप में हैं। उल्टा $$\beta$$ कभी-कभी प्रारूप में सम्मिलित किया जाता है।

किसी भी ऑपरेटिंग क्षेत्र में तीन धाराओं का वर्णन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले अनुमानित एबर्स-मोल समीकरण नीचे दिए गए हैं। ये समीकरण द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर के परिवहन प्रारूप पर आधारित हैं।
 * $$\begin{align}

i_{\text{C}} &= I_\text{S} \left[                  \left(e^\frac{V_\text{BE}}{V_\text{T}} - e^\frac{V_\text{BC}}{V_\text{T}}\right) - \frac{1}{\beta_\text{R}} \left(e^\frac{V_\text{BC}}{V_\text{T}} - 1\right) \right]\\ i_{\text{B}} &= I_\text{S} \left[ \frac{1}{\beta_\text{F}} \left(e^\frac{V_\text{BE}}{V_\text{T}} - 1                              \right) + \frac{1}{\beta_\text{R}} \left(e^\frac{V_\text{BC}}{V_\text{T}} - 1\right) \right]\\ i_{\text{E}} &= I_\text{S} \left[                  \left(e^\frac{V_\text{BE}}{V_\text{T}} - e^\frac{V_\text{BC}}{V_\text{T}}\right) + \frac{1}{\beta_\text{F}} \left(e^\frac{V_\text{BE}}{V_\text{T}} - 1\right) \right] \end{align}$$ जहाँ पर
 * $$i_\text{C}$$ कलेक्टर धारा है
 * $$i_\text{B}$$ आधार धारा है
 * $$i_\text{E}$$ उत्सर्जक धारा है
 * $$\beta_\text{F}$$ फॉरवर्ड कॉमन एमिटर धारा गेन (20 से 500) है
 * $$\beta_\text{R}$$ रिवर्स कॉमन एमिटर धारा गेन (0 से 20) है
 * $$I_\text{S}$$ रिवर्स संतृप्ति धारा है (10 . के क्रम पर)−15 से 10-12 एम्पीयर)
 * $$V_\text{T}$$ अर्धचालक भौतिकी में बोल्ट्जमान स्थिरांक#भूमिका है: ऊष्मीय वोल्टेज (300 K कमरे के तापमान पर लगभग 26 एमवी)।
 * $$V_\text{BE}$$ बेस-एमिटर वोल्टेज है
 * $$V_\text{BC}$$ बेस-कलेक्टर वोल्टेज है

आधार-चौड़ाई मॉडुलन


कलेक्टर-बेस वोल्टेज के रूप में ($$V_\text{CB} = V_\text{CE} - V_\text{BE}$$) भिन्न होता है, संग्राहक-आधार अवक्षय क्षेत्र आकार में भिन्न होता है। कलेक्टर-बेस वोल्टेज में वृद्धि, उदाहरण के लिए, कलेक्टर-बेस जंक्शन में अधिक रिवर्स बायस का कारण बनती है, कलेक्टर-बेस डिक्लेक्शन क्षेत्र की चौड़ाई में वृद्धि, और बेस की चौड़ाई में कमी के आधार पर इस चौड़ाई में इस भिन्नता को अधिकांशतः इसके खोजकर्ता जेम्स एम अर्ली के बाद प्रारंभिक प्रभाव कहा जाता है।

आधार की चौड़ाई को कम करने के दो परिणाम हैं:


 * छोटे आधार क्षेत्र में पुनर्संयोजन की संभावना कम होती है।
 * पूरे आधार पर आवेश ग्रेडिएंट बढ़ जाता है, और इसके परिणामस्वरूप, एमिटर जंक्शन में इंजेक्ट किए गए अल्पसंख्यक वाहकों की धारा बढ़ जाती है।

कलेक्टर-बेस वोल्टेज में वृद्धि के जवाब में दोनों कारक ट्रांजिस्टर के कलेक्टर या आउटपुट धारा को बढ़ाते हैं।

बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर में इसकी प्रक्रिया के क्षेत्र या आगे-सक्रिय क्षेत्र, प्रारंभिक प्रभाव कलेक्टर धारा को संशोधित करता है ($$i_\text{C}$$) और फॉरवर्ड कॉमन एमिटर धारा गेन ($$\beta_\text{F}$$) द्वारा दिया गया है:
 * $$\begin{align}

i_\text{C} &= I_\text{S} \, e^\frac{V_\text{BE}}{V_\text{T}} \left(1 + \frac{V_\text{CE}}{V_\text{A}}\right) \\ \beta_\text{F} &= \beta_{\text{F}0} \left(1 + \frac{V_\text{CB}}{V_\text{A}}\right) \\ r_\text{o} &= \frac{V_\text{A}}{I_\text{C}} \end{align}$$ जहाँ पर:
 * $$V_\text{CE}$$ कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज है।
 * $$V_\text{A}$$ प्रारंभिक वोल्टेज (15 वी से 150 वी) है
 * $$\beta_{\text{F}0}$$ फॉरवर्ड कॉमन-एमिटर धारा गेन होता है, जब $$V_\text{CB}$$ = 0V के समान हैं।
 * $$r_\text{o}$$ आउटपुट प्रतिबाधा है।
 * $$I_\text{C}$$ कलेक्टर धारा है।

पंचथ्रू
जब बेस-कलेक्टर वोल्टेज निश्चित (डिवाइस-विशिष्ट) मान तक पहुंच जाता है, तो बेस-कलेक्टर कमी क्षेत्र सीमा बेस-एमिटर कमी क्षेत्र सीमा से मिलती है। जब इस अवस्था में ट्रांजिस्टर का प्रभावी रूप से कोई आधार नहीं होता है। इस स्थिति में डिवाइस इस प्रकार सभी लाभ विलुप्त हो जाते है।

गमेल-पून आवेश-कंट्रोल प्रारूप
गमेल-पून प्रारूप BJT गतिकी का विस्तृत आवेश-नियंत्रित प्रारूप है, जिसे सामान्यतः टर्मिनल-आधारित प्रारूप की तुलना में ट्रांजिस्टर की गतिशीलता को अधिक विस्तार से समझाने के लिए अपनाया और विस्तृत किया गया है। इस प्रारूप में ट्रांजिस्टर की निर्भरता भी सम्मिलित है, इस प्रकार $$\beta$$ट्रांजिस्टर में प्रत्यक्ष धारा स्तरों पर -मान, जिन्हें एबर्स-मोल प्रारूप में धारा-स्वतंत्र माना जाता है।

हाइब्रिड-पाई प्रारूप


हाइब्रिड-पीआई प्रारूप लोकप्रिय विद्युत परिपथ प्रारूप है जिसका उपयोग द्विध्रुवीय जंक्शन और क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर के छोटे संकेत और एसी व्यवहार का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है। इसके आधार पर कभी-कभी इसे जियाकोलेटो प्रारूप भी कहा जाता है क्योंकि इसे लॉरेंस जे. जियाकोलेटो एल.जे. 1969 में जियाकोलेटो द्वारा किया गया था। इस प्रकार प्रारूप कम-आवृत्ति परिपथ के लिए अत्यधिक सटीक हो सकता है और इस प्रकार उपयुक्त इंटर-इलेक्ट्रोड समाई और अन्य परजीवी तत्वों के अतिरिक्त उच्च-आवृत्ति परिपथ के लिए सरलता से अनुकूलित किया जा सकता है।

H-पैरामीटर प्रारूप
BJT परिपथ का विश्लेषण करने के लिए सामान्यतः उपयोग किया जाने वाला अन्य प्रारूप दो-पोर्ट नेटवर्क है, इस प्रकार हाइब्रिड पैरामीटर (H-पैरामीटर)|H-पैरामीटर प्रारूप, जिसे हाइब्रिड समकक्ष प्रारूप के रूप में भी जाना जाता है, जो हाइब्रिड-पीआई प्रारूप और प्रवेश मापदंडों से निकटता से संबंधित है|y -पैरामीटर टू-पोर्ट नेटवर्क#Y-पैरामीटर ( प्रवेश पैरामीटर ) या दो-पोर्ट, अपितु इनपुट और आउटपुट वोल्टेज के बजाय स्वतंत्र चर के रूप में इनपुट धारा और आउटपुट वोल्टेज का उपयोग करता हैं। यह टू-पोर्ट नेटवर्क BJTs के लिए विशेष रूप से अनुकूल है क्योंकि यह परिपथ व्यवहार के विश्लेषण के लिए आसानी से उधार देता है, और इसका उपयोग अधिक सटीक प्रारूप विकसित करने के लिए किया जा सकता है। जैसा कि दिखाया गया है, प्रारूप में X शब्द उपयोग किए गए टोपोलॉजी के आधार पर अलग बीजेटी लीड का प्रतिनिधित्व करता है। सामान्य-एमिटर मोड के लिए विभिन्न प्रतीक विशिष्ट मानों को इस प्रकार लेते हैं:
 * टर्मिनल 1, बेस
 * टर्मिनल 2, कलेक्टर
 * टर्मिनल 3 (साधारण), उत्सर्जक; x को e होने के लिए देना
 * ii, बेस धारा (ib)
 * io, कलेक्टर धारा (ic)
 * iin, बेस-टू-एमिटर वोल्टेज (VBE)
 * io, कलेक्टर-टू-एमिटर वोल्टेज (VCE)

और H-पैरामीटर द्वारा दिए गए हैं:
 * Hix = Hie साधारण-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन के लिए, ट्रांजिस्टर का इनपुट प्रतिबाधा (आधार प्रतिरोध rpi के अनुरूप)
 * Hrx = Hre, रिवर्स ट्रांसफर संबंध, यह ट्रांजिस्टर (इनपुट) I की निर्भरता का प्रतिनिधित्व B-IBE (आउटपुट) VCE के मान पर वक्र करता है. यह सामान्यतः बहुत छोटा होता है, और इस प्रकार अधिकांशतः डीसी पर उपेक्षित (शून्य माना जाता है)।
 * Hfx = Hfe, ट्रांजिस्टर का फॉरवर्ड धारा-गेन, कभी-कभी h21लिखा जाता है, यह पैरामीटर, लोअर केस फ़े के साथ छोटे संकेत (एसी) लाभ का संकेत देता है, या अधिक बार एफई के लिए बड़े अक्षरों के साथ (JFE के रूप में निर्दिष्ट)) का अर्थ है बड़े संकेत या डीसी धारा-गेन (β .)DC या अधिकांशतः बस β), डेटाशीट में मुख्य मापदंडों में से है, और विशिष्ट कलेक्टर धारा और वोल्टेज के लिए दिया जा सकता है या कलेक्टर धारा के फ़ंक्शन के रूप में प्लॉट किया जा सकता है। नीचे देखें।
 * Hox = 1/Hoe, ट्रांजिस्टर का आउटपुट प्रतिबाधा के आधार पर उपयोग करते हैं। इस प्रकार पैरामीटर Hoe सामान्यतः द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के आउटपुट प्रवेश के अनुरूप होता है और इसे प्रतिबाधा में बदलने के लिए उलटा होना पड़ता है।

जैसा कि दिखाया गया है, H-पैरामीटर में लोअर-केस सबस्क्रिप्ट हैं और इसलिए एसी की स्थिति या विश्लेषण का संकेत देते हैं। डीसी स्थितियों के लिए वे अपर-केस में निर्दिष्ट हैं। सीई टोपोलॉजी के लिए, अनुमानित H-पैरामीटर प्रारूप सामान्यतः उपयोग किया जाता है जो परिपथ विश्लेषण को और सरल करता है। इसके लिए Hoe और Hre पैरामीटर उपेक्षित हैं (अर्थात, वे क्रमशः अनंत और शून्य पर समुच्चय हैं)। इस प्रकार यहाँ पर दिखाया गया H-पैरामीटर प्रारूप कम-आवृत्ति, छोटे-संकेत विश्लेषण के अनुकूल है। उच्च आवृत्ति विश्लेषण के लिए उच्च आवृत्तियों पर महत्वपूर्ण अंतर-इलेक्ट्रोड कैपेसिटेंस को जोड़ा जाना चाहिए।

hFE की व्युत्पत्ति
H इसका H-पैरामीटर होने को संदर्भित करता है, 'H'यब्रिड समकक्ष परिपथ प्रारूप (ऊपर देखें) में उनके मूल के लिए नामित पैरामीटर का समुच्चय हैं। इस प्रकार सभी H मापदंडों के साथ, H का पालन करने वाले अक्षरों के लिए लोअर केस या कैपिटल का चुनाव महत्वपूर्ण है, इस प्रकार लोअर-केस छोटे संकेत पैरामीटर को दर्शाता है, अर्ताथ प्रवणता विशेष संबंध के आधार पर अपर-केस अक्षर बड़े संकेत या प्रत्यक्ष धारा मान, वोल्टेज या धाराओं का अनुपात दर्शाते हैं। अधिकांशतः उपयोग किए जाने वाले hFE की स्थिति में: तो JFE (या hfe) बेस धारा से विभाजित (कुल डीसी) कलेक्टर धारा को संदर्भित करता है, और आयामहीन होता है। यह ऐसा पैरामीटर है जो कलेक्टर धारा के साथ कुछ भिन्न होता है, अपितु अधिकांशतः इसे स्थिरांक के रूप में अनुमानित किया जाता है, यह सामान्यतः विशिष्ट कलेक्टर धारा और वोल्टेज पर निर्दिष्ट होता है, या कलेक्टर धारा के फ़ंक्शन के रूप में रेखांकन किया जाता है।
 * एफ 'फॉरवर्ड धारा एम्पलीफिकेशन' के लिए है जिसे धारा गेन भी कहा जाता है।
 * ई सामान्य 'एमिटर (सीई) कॉन्फ़िगरेशन में काम कर रहे ट्रांजिस्टर को संदर्भित करता है।

यदि सबस्क्रिप्ट में उपयोग के लिए बड़े अक्षरों का उपयोग नहीं किया गया था, अर्थात यदि यह लिखा गया था, इस प्रकार hfeपैरामीटर छोटे संकेत ( प्रत्यावर्ती धारा ) धारा गेन को इंगित करता है, अर्ताथ किसी दिए गए बिंदु पर कलेक्टर धारा बनाम बेस धारा ग्राफ का प्रवणता, जो अधिकांशतः hfe मान के करीब होता है जब तक कि परीक्षण आवृत्ति अधिक न हो।

मोडेला उद्योग प्रारूप
गुममेल-पून स्पाइस प्रारूप का अधिकांशतः उपयोग किया जाता है, अपितु यह कई सीमाओं से ग्रस्त है। उदाहरण के लिए, बेस-एमिटर डायोड का रिवर्स ब्रेकडाउन एसजीपी (स्पाइस गमेल-पून) प्रारूप द्वारा कैप्चर नहीं किया जाता है, न ही ऊष्मीय इफेक्ट (सेल्फ-हीटिंग) या अर्ध-संतृप्ति हैं। इन्हें विभिन्न अधिक उन्नत प्रारूपों में संबोधित किया गया है जो या तो आवेदन के विशिष्ट मामलों (मैक्सट्राम, Hआईसीयूएम, मोडेला) पर ध्यान केंद्रित करते हैं या सार्वभौमिक उपयोग (वीबीआईसी) के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

आवेदन
BJT ऐसा उपकरण बना हुआ है, जो कुछ अनुप्रयोगों में उत्कृष्ट है, जैसे कि असतत परिपथ डिज़ाइन, उपलब्ध BJT प्रकारों के बहुत व्यापक चयन के कारण, और माॅसफेट की तुलना में इसके उच्च ट्रांसकंडक्टेंस और आउटपुट प्रतिरोध के कारण हैं।

बीजेटी एनालॉग परिपथ की मांग के लिए भी विकल्प है, विशेष रूप से बहुत उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए, जैसे वायरलेस सिस्टम के लिए आकाशवाणी आवृति परिपथ।

हाई-स्पीड डिजिटल लॉजिक
एमिटर-युग्मित तर्क (ईसीएल) बीजेटी का उपयोग करते हैं।

दोनों प्रकार के ट्रांजिस्टर की अनुप्रयोग शक्तियों का लाभ उठाने वाले परिपथ बनाने के लिए वेफर फैब्रिकेशन की बिकमाॅस प्रक्रिया का उपयोग करके एकीकृत परिपथ में द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को माॅसफेटके साथ जोड़ा जा सकता है।

एम्पलीफायरों

 * 1) ट्रांजिस्टर पैरामीटर: अल्फा (α) और बीटा (β) α और β BJT के लाभ (इलेक्ट्रॉनिक्स) को दर्शाते हैं। यह वह लाभ है जो BJT को इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायरों के निर्माण खंड के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है। इसके तीन मुख्य BJT एम्पलीफायर टोपोलॉजी हैं:
 * साधारण उत्सर्जक
 * साधारण आधार
 * साधारण कलेक्टर *

तापमान सेंसर
ज्ञात तापमान और फॉरवर्ड-बायस्ड बेस-एमिटर जंक्शन वोल्टेज की धारा निर्भरता के कारण, BJT का उपयोग ज्ञात अनुपात में दो अलग-अलग पूर्वाग्रह धाराओं पर दो वोल्टेज घटाकर तापमान को मापने के लिए किया जा सकता है।

लघुगणक परिवर्तक
चूंकि बेस-एमिटर वोल्टेज बेस-एमिटर और कलेक्टर-एमिटर धाराओं के लॉगरिदम के रूप में भिन्न होता है, इसलिए बीजेटी का उपयोग लॉगरिदम और एंटी-लॉगरिदम की गणना के लिए भी किया जा सकता है। डायोड इन अरेखीय कार्यों को भी कर सकता है अपितु ट्रांजिस्टर अधिक परिपथ के लचीलेपन के कारण प्रदान करता है।

हिमस्खलन पल्स जनरेटर
ट्रांजिस्टर को जानकर भी कम कलेक्टर से उत्सर्जक ब्रेकडाउन वोल्टेज के साथ कलेक्टर से बेस ब्रेकडाउन वोल्टेज तक बनाया जा सकता है। यदि एमिटर-बेस जंक्शन रिवर्स बायस्ड है तो कलेक्टर एमिटर वोल्टेज को ब्रेकडाउन के ठीक नीचे वोल्टेज पर बनाए रखा जा सकता है। जैसे ही बेस वोल्टेज को बढ़ने दिया जाता है, और इस प्रकार धारा प्रवाह हिमस्खलन टूट जाता है और कलेक्टर बेस डिक्लेक्शन क्षेत्र में प्रभाव आयनीकरण तेजी से वाहक के साथ बेस को भर देता है और ट्रांजिस्टर को पूर्ण रूप से चालू कर देता है। जब तक पल्सेस अत्यधिक कम और इतनी कम होती हैं कि उपकरण क्षतिग्रस्त नहीं होता है, इस प्रभाव का उपयोग बहुत तेज गिरने वाले किनारों को बनाने के लिए किया जा सकता है।

इस एप्लिकेशन के लिए विशेष हिमस्खलन ट्रांजिस्टर डिवाइस बनाए गए हैं।

कमजोरियां
ट्रांजिस्टर के आयनकारी विकिरण के संपर्क में आने से विकिरण कठोर हो जाता है। इस प्रकार विकिरण आधार क्षेत्र में 'दोषों' के निर्माण का कारण बनता है, जो इस प्रकार की वाहक पीढ़ी और पुनर्संयोजन के रूप में कार्य करता है। अल्पसंख्यक वाहक जीवनकाल में परिणामी कमी ट्रांजिस्टर के लाभ के क्रमिक हानि का कारण बनती है।

ट्रांजिस्टर की अधिकतम रेटिंग होती है, जिसमें शक्ति स्थान (अनिवार्य रूप से सेल्फ-हीटिंग द्वारा सीमित), अधिकतम कलेक्टर और बेस धारा (दोनों निरंतर / डीसी रेटिंग और पीक), और विद्युत त्रुटि की रेटिंग सम्मिलित हैं, जिसके आगे डिवाइस विफल हो सकता है या कम से कम खराब प्रदर्शन कर सकता है।

डिवाइस की सामान्य ब्रेकडाउन रेटिंग के अतिरिक्त, पावर BJT विफलता मोड के अधीन हैं, जिसे माध्यमिक टूटना कहा जाता है, जिसमें सिलिकॉन डाई में अत्यधिक धारा और सामान्य कमियों के कारण डिवाइस के अंदर सिलिकॉन के भागों के लिए दूसरों की तुलना में अधिक गर्म हो जाते हैं। इस प्रकार अन्य अर्धचालकों की तरह, डोप किए गए सिलिकॉन की विद्युत प्रतिरोधकता में ऋणात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि यह उच्च तापमान पर अधिक धारा का संचालन करता है। इस प्रकार डाई का सबसे गर्म भाग को सबसे अधिक धारा का संचालन करता है, जिससे इसकी चालकता बढ़ जाती है, जिसके कारण यह फिर से उत्तरोत्तर गर्म हो जाता है, जब तक कि डिवाइस आंतरिक रूप से विफल नहीं हो जाता हैं। इसके द्वितीयक टूटने से जुड़ी ऊष्मीय प्रवाह प्रक्रिया, बार ट्रिगर होने पर, लगभग तुरंत होती है और ट्रांजिस्टर पैकेज को विनाशकारी रूप से हानि पहुंचा सकती है।

यदि एमिटर-बेस जंक्शन हिमस्खलन ब्रेकडाउन या जेनर ब्रेकडाउन मोड में रिवर्स बायस्ड है और थोड़े समय के लिए आवेश प्रवाह होता है, तो BJT का धारा लाभ स्थायी रूप से नीचा हो सकता है, क्योंकि एमिटर कलेक्टर से छोटा है और महत्वपूर्ण शक्ति को नष्ट नहीं कर सकता है। यह लो-वोल्टेज उपकरणों में सामान्य इलेक्ट्रोस्टैटिक-संवेदनशील उपकरण विफलता तंत्र है।

यह भी देखें

 * द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर बायसिंग
 * गुमेल प्लॉट
 * हेटरो जंक्शन द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर
 * विद्युत रोधित गेट द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर
 * मोसफेट
 * बहु-एमिटर ट्रांजिस्टर