基區(qū)－集電區(qū)pn結(jié)面積被擴(kuò)大了的NPN晶體管顯然可以被用做光電晶體管，結(jié)構(gòu)如圖1所示^［40］。

　　圖1  一種纂于SBC工藝的光電晶體管

　　簡單地說，雙極工藝制作的光電晶體管利用基區(qū)－集電區(qū)pn結(jié)作為一個(gè)光吸收的耗盡層，并且將其光生電流放大。在標(biāo)準(zhǔn)埋層集電極（SBC）雙極工藝中光電二極管的P區(qū)和NPN晶體管的P型基區(qū)是同一個(gè)P型區(qū)，而光電二極管的陰極和NPN晶體管的集電極都是由同一個(gè)N＋注入?yún)^(qū)構(gòu)成，基極接觸可以被省略。在基區(qū)－集電區(qū)pn結(jié)空間電荷區(qū)產(chǎn)生的電子－空穴對(duì)被加在結(jié)上的電場分開。在空間電荷區(qū)電場的作用下，空穴向基區(qū)漂移，而電子向集電區(qū)漂移。在基區(qū)積累的空穴使得基區(qū)處于高電勢，基極－發(fā)射極勢壘降低，發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散電子，并且在電場作用下，向集電極漂移。這個(gè)過程與晶體管的電流放大機(jī)理相似。因此，光電二極管所產(chǎn)生的光生電流/pd被NPN型晶體管放大了卩倍（β為晶體管的電流增益）。在晶體管的發(fā)射極和集電極可以分別獲得被放大了的光生電流（fj＋1）幾和β/p°需要注意的是，對(duì)于較長波長，也就是當(dāng)入射光的滲透深度較深時(shí)，只有空間電荷區(qū)的一部分光生載流子對(duì)幾起作用，并被放大。而其他部分的光生載流子對(duì)幾沒有作用，也不會(huì)被放大。

　　雙極光電晶體管通常來說比光電二極管的工作速度要低很多。這首先是由于電流增益卩，以及基區(qū)渡越時(shí)間免的影響，這兩個(gè)因素限制了載流子的擴(kuò)散。同時(shí)，光電晶體管的工作速度還受到發(fā)射區(qū)－基區(qū)pn結(jié)勢壘電容CsE，及基區(qū)－集電區(qū)pn結(jié)更大的勢壘電容q的限制，這兩個(gè)較大的電容是因?yàn)樾枰銐虼蟮墓飧袘?yīng)區(qū)面積所造成的。同時(shí)還需要注意發(fā)射極－基極總的電容龜是發(fā)射極－基極間擴(kuò)散電容CDE和pn結(jié)勢壘電容CSE之和，即

　　這個(gè)公式與普通晶體管的3 dB帶寬計(jì)算公式相同。基極－集電極電容與光感應(yīng)區(qū)域的面積成正比，光電晶體管中的這個(gè)區(qū)域比普通雙極晶體管的基－集結(jié)面積大得多。因此，光電晶體管的工作頻率和PIN光電二極管與小面積普通晶體管的結(jié)合體相比，速度要慢很多。但是在低頻應(yīng)用及PIN光電二極管不能被集成的場合，光電晶體管還是具備一定的優(yōu)越性。

　　在光時(shí)鐘分布的應(yīng)用中，一種帶有自調(diào)整發(fā)射極的NPN型晶體管被作為工作在波長2＝840 nm下的光電晶體管來研究：刀。它應(yīng)用的是帶有0.5 gm厚外延層的雙層多晶硅工藝，在此工藝中，自對(duì)準(zhǔn)發(fā)射極技術(shù)被用來在1.0 p.m光刻條件下實(shí)現(xiàn)0.6 gm的發(fā)射極寬度。盡管外延層的厚度比該波長下的光透射深度1/a=16 gm小得多，但由于NPN型晶體管具有肛70的電流增益因子，從而仍可以獲得相對(duì)較高的響應(yīng)度R＝3.2 W/A。這個(gè)小尺寸光電晶體管，數(shù)據(jù)率可以達(dá)到1.25 Gb/s。

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