Le transistor à avalanche à jonction bipolaire, ou simplement le transistor à avalanche, est conçu pour fonctionner dans la région d’un système de transmission radio connu sous le nom de région de claquage par avalanche. Cette région particulière a les caractéristiques d’un claquage par avalanche, ce qui signifie que l’ionisation par impact se produit au niveau des paires de trous d’électrons et qu’un certain flux électrique se produit dans le système. Son champ électrique qui se trouve dans la zone d’appauvrissement d’une diode peut être élevé et les électrons qui pénètrent dans cette zone accélèrent à des vitesses énormes. Les électrons accélérés peuvent entrer en collision avec d’autres atomes, éliminant les électrons des liaisons avec d’autres atomes pour créer plus de paires de trous d’électrons et, par conséquent, plus de courant. Cet effet est similaire au phénomène naturel d’une avalanche et est la raison derrière le nom de « transistor d’avalanche ».
Ce type de transistor peut être déclenché et fonctionner sous différents modes, y compris le claquage par avalanche ainsi que les claquages en mode courant. Il peut utiliser différents modes de génération tels que les impulsions rapides, optiques et électriques, entre autres. Un transistor à avalanche peut également fonctionner à différentes fréquences radio, comprises entre 0.5 et 3.0 gigahertz (GHz) avec un amplificateur de puissance à trois bornes qui est linéaire. L’amplificateur de puissance gagne de la puissance par multiplication par avalanche, le collecteur de l’amplificateur utilisant le temps de transit. Bien que la portée soit beaucoup plus petite, l’amplificateur est capable de transmettre des fréquences jusqu’à 10 GHz.
Le modèle de transistor à avalanche est souvent observé dans un type de système de transmission radio à spectre étalé. Les composants discrets des signaux de fréquence tombent sous les niveaux de bruit et ne peuvent pas être discernés par un équipement de réception radio standard. Les signaux utilisés pour les communications sont souvent étroits et ne couvrent pas un spectre très large. Un transistor à avalanche élargit ce spectre, ouvrant la disponibilité des signaux de communication entre 10 et 100 fois la disponibilité standard. L’énergie, cependant, de ces signaux est nettement inférieure aux niveaux de bruit, en particulier ceux des signaux de communication standard disponibles.
Cette faible énergie émise par les signaux des transistors à avalanche est bénéfique car elle n’interfère pas avec d’autres signaux ou fonctionnements des composants électroniques. En plus de ce type d’approche, des modulations de séquence codée sont employées pour rendre les liaisons de signaux de communication non interférentes avec d’autres signaux. Les modulations peuvent également être ajustées, manipulées et activées ou désactivées. L’activation du mode avalanche de ce transistor lui permet de faire fonctionner un interrupteur en matériau semi-conducteur, qui est alimenté par des lignes à retard ou d’autres sources d’alimentation de courte durée.