雙極晶體管的基區包圍發射區，這種結構設計是出于晶體管實現電流放大及正常工作的需求，具體原因如下：

1. 控制載流子傳輸路徑

基區作為雙極型晶體管的中間區域，通過兩個PN結分別連接發射區與集電區。在NPN型結構中，基區采用P型半導體材料，其摻雜濃度低于發射區。這種結構使得發射區注入的電子在基區發生擴散運動時，僅有不足5%的載流子與空穴復合形成基極電流，而約95%以上的載流子未發生復合即到達集電結邊緣，被集電區收集形成集電極電流。基區對載流子擴散過程中的復合比例進行有效控制，使大部分載流子穿透基區形成集電極電流，從而實現基極電流對集電極電流的放大作用。

2. 實現電流放大作用

當發射結正偏時，發射區注入的載流子在基區形成濃度梯度，其擴散長度與基區寬度的相對關系決定了載流子傳輸效率。基區包圍發射區的結構，使得發射區注入的載流子能夠順利地擴散到基區，并在基區中形成濃度梯度。由于基區極薄且摻雜濃度低，大部分載流子能夠穿透基區到達集電區，形成集電極電流。這種結構特性使得基區成為連接器件物理特性與電路功能的核心區域，是實現電流放大的關鍵。

3. 優化晶體管性能

基區的摻雜濃度與幾何參數直接影響晶體管的放大系數β值和頻率特性。通過精確控制基區的摻雜濃度和寬度，可以優化晶體管的電流增益和頻率響應。例如，基區寬度每減小0.1μm，β值可提升15 - 20%。同時，基區包圍發射區的結構也有利于提高晶體管的擊穿電壓和功率性能。

4. 適應不同工作模式

雙極型晶體管有正向放大區、飽和區、反向工作區和截至區四個工作區域。基區包圍發射區的結構使得晶體管能夠在不同的工作區域之間靈活切換。例如，在正向放大區，發射結正偏，集電結反偏，基區能夠有效地控制載流子的傳輸和復合，實現電流的放大；在飽和區，發射結和集電結均正偏，晶體管相當于導通的開關，基區包圍發射區的結構使得晶體管能夠快速地進入飽和狀態。