W tranzystorze bipolarnym emiter ma znacznie wyższe domieszkowanie niż baza. Kiedy zastosujesz uprzedzenie do diody emitera bazy, prąd będzie płynął, a ze względu na wyższe domieszkowanie w emiterze, o wiele więcej elektronów przepłynie z emitera do bazy, niż dziury przepłyną z bazy do emitera.
Prąd w półprzewodniku może przepływać przez dwa główne mechanizmy: Istnieje prąd „dryfujący”, w którym pole elektryczne przyspiesza elektrony w określonym kierunku. Jest to prosty sposób przepływu prądu, do którego wszyscy jesteśmy przyzwyczajeni. Istnieje również prąd „dyfuzyjny”, w którym elektrony przemieszczają się z obszarów o wyższym stężeniu elektronów do obszarów o niższym stężeniu, podobnie jak woda nasiąkająca gąbką. Jednak te rozpraszające elektrony nie mogą się poruszać wiecznie, ponieważ w pewnym momencie uderzą w dziurę i ponownie się połączą. Oznacza to, że dyfuzyjne (wolne) elektrony w półprzewodniku mają okres półtrwania i tzw. Długość dyfuzji, która jest średnią odległością, jaką przebywają przed rekombinacją z dziurą.
Dyfuzja to mechanizm, za pomocą którego złącze diody tworzy swój region zubożenia.
Teraz, jeśli dioda emitera bazy jest skierowana do przodu, obszar zubożenia diody emitera bazy staje się mniejszy i elektrony zaczynają dyfundować z tego złącza do podstawy. Ponieważ jednak tranzystor jest zbudowany w taki sposób, że długość dyfuzji tych elektronów jest dłuższa niż baza jest szeroka, wiele z tych elektronów jest w stanie dyfundować bezpośrednio przez bazę bez rekombinacji i wychodzić z kolektora, skutecznie „tunelując” przez bazę, nie wchodząc w interakcje z otworami. (Rekombinacja jest procesem losowym i nie zachodzi natychmiast, dlatego właśnie dyfuzja istnieje.)
Tak więc ostatecznie niektóre elektrony trafiają do kolektora w wyniku przypadkowego ruchu. Teraz, gdy już tam są, elektrony mogą wrócić do bazy tylko wtedy, gdy pokonają napięcie polaryzacji przedniej diody kolektorowej podstawy, powodując ich „gromadzenie się” w kolektorze, zmniejszając tam napięcie, dopóki nie będą w stanie pokonać złącze kolektor-podstawa i przepływ powrotny. (W rzeczywistości proces ten jest oczywiście równowagą.)
Dzięki napięciom, które przykładasz do podstawy, emitera i kolektora, tworzysz tylko pola elektryczne w półprzewodniku, które powodują dryf elektronów w kierunku obszaru wyczerpania, zmieniając stężenie elektronów w krysztale, co następnie powoduje przepływ prądu dyfuzyjnego przez baza. Podczas gdy pojedyncze elektrony są pod wpływem pól elektrycznych wytwarzanych przez napięcia na zaciskach tranzystora, same nie mają napięcia, a jedynie poziomy energii. W części kryształu, która jest generalnie pod tym samym napięciem, elektrony mogą (i będą) mieć inną energię. W rzeczywistości żadne dwa elektrony nie mogą mieć tego samego poziomu energii.
Wyjaśnia to również, dlaczego tranzystory mogą działać odwrotnie, ale przy znacznie mniejszym zysku prądu: elektronom trudniej jest dyfundować do silnie domieszkowanego obszaru emitera niż do lekko domieszkowanego kolektora, ponieważ stężenie elektronów jest tam już dość wysokie. To sprawia, że ta ścieżka jest mniej korzystna dla elektronów niż w tranzystorze nieodwróconym, więc więcej elektronów wypływa prosto z podstawy, a wzmocnienie jest niższe.
