Il transistor a valanga a giunzione bipolare, o semplicemente il transistor a valanga, è progettato per funzionare nella regione di un sistema di trasmissione radio noto come regione di rottura a valanga. Questa particolare regione ha le caratteristiche della rottura a valanga, il che significa che la ionizzazione da impatto avviene in corrispondenza di coppie di lacune di elettroni e nel sistema si verifica un flusso elettrico. Il suo campo elettrico che si trova nella zona di esaurimento di un diodo può essere elevato e gli elettroni che entrano in questa zona accelerano a velocità incredibili. Gli elettroni accelerati possono scontrarsi con altri atomi, facendo cadere gli elettroni dai legami con altri atomi per creare più coppie di lacune elettroniche e, di conseguenza, più corrente. Questo effetto è simile al fenomeno naturale di una valanga ed è la ragione dietro il nome “transistor da valanga”.
Questo tipo di transistor può essere attivato e funzionare in diverse modalità, inclusa la rottura della valanga e la rottura della modalità corrente. Può utilizzare diversi modi di generazione come impulsi veloci, ottici ed elettrici, tra gli altri. Un transistor a valanga può anche funzionare a frequenze radio variabili, comprese tra 0.5 e 3.0 gigahertz (GHz) con un amplificatore di potenza a tre terminali lineare. L’amplificatore di potenza guadagna potenza tramite moltiplicazione a valanga, con il collettore dell’amplificatore che utilizza il tempo di transito. Sebbene la gamma sia molto più piccola, l’amplificatore è in grado di trasmettere frequenze fino a 10 GHz.
Il modello del transistor a valanga è spesso visto in un tipo di sistema di trasmissione radio a spettro esteso. I componenti discreti dei segnali di frequenza rientrano nei livelli di rumore e non possono essere individuati dalle apparecchiature di ricezione radio standard. I segnali utilizzati per le comunicazioni sono spesso ristretti e non coprono uno spettro molto ampio. Un transistor a valanga espande questo spettro, aprendo la disponibilità di segnali di comunicazione tra 10 e 100 volte la disponibilità standard. L’energia, tuttavia, di questi segnali è significativamente inferiore ai livelli di rumore, specialmente quelli dei segnali di comunicazione standard disponibili.
Questa bassa energia emessa dai segnali dei transistor a valanga è vantaggiosa perché non interferisce con altri segnali o operazioni dei componenti elettronici. Oltre a questo tipo di approccio, vengono impiegate modulazioni di sequenza codificata per realizzare collegamenti di segnali di comunicazione non interferenti con altri segnali. Le modulazioni possono anche essere regolate, manipolate e attivate o disattivate. L’attivazione della modalità a valanga di questo transistor consente di azionare un interruttore in materiale semiconduttore, che è alimentato da linee di ritardo o altre fonti di alimentazione di breve durata.