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如图2.39所示，双极晶体管（bipolar transistor）从结构上可以简单地看成是两个反向对接的PN结二极管，这两个二极管共用了中间极。当两边为N型、中间为P型时，可构成NPN型晶体管，反之为PNP型晶体管。引出中间的半导体作为晶体管的基极（B），引出两边半导体分别作为集电极（C）和发射极（E）。
图2.39 双极晶体管结构示意图
N阱CMOS工艺实现PNP型晶体管不需要额外的制版和工艺步骤，与标准数字CMOS工艺完全兼容。N阱CMOS工艺的PNP型晶体管从结构上可分为纵向PNP型晶体管和横向PNP型晶体管两种，图2.40所示为它们的版图和剖面图，为了便于理解和说明，图中没有画出接触孔和金属，而只用箭头指向电极作为示意。
图2.40 N阱CMOS工艺的PNP型晶体管版图和剖面图
图2.40中的纵向PNP型晶体管从下到上分别由P型衬底、N阱和P+扩散区构成，显然N阱应该为晶体管的基极B，由于P型衬底必须接地，而PNP型晶体管集电极C的电位最低，所以P型衬底为晶体管的集电极，那么P+扩散区就只能是发射极E。由于P型衬底必须接地，所以纵向PNP型晶体管只能用于集电极接地的电路，例如用于构成射极跟随器等。由于电流从E到C是从上到下垂直流动的，所以被形象地称为纵向PNP型晶体管。
与纵向PNP型晶体管不同，横向PNP型晶体管是由N阱和阱内两个独立的P+扩散区构成的，N阱为晶体管的基极B，两个P+扩散区分别为晶体管的集电极C和发射极E。横向晶体管的引脚电位没有限制，使用起来比纵向结构的晶体管灵活很多。在实际的横向PNP型晶体管版图设计中，通常用集电极C包围发射极E以提高电流放大系数。由于电流从E到C是在两个P+扩散区之间横向流动的，所以被形象地称为横向PNP型晶体管。
如图2.41所示为纵向PNP型晶体管版图，左侧为完整版图，右侧为略去了一些层而只保留了扩散区和N阱的版图。从图中可以看出，最外环P+扩散区用于衬底连接，是晶体管的集电极，中间环N+扩散区用于N阱连接，是晶体管的基极，中心的P+扩散区是发射极。为了给基极留出布线通道，完整版图中两个扩散区环上的金属M1没有封闭。
图2.41 纵向PNP型晶体管版图
从结构剖面图可以看出，纵向PNP型晶体管的基区宽度是N阱深度减去P+扩散区的深度，通常这两个深度的差值很小，因此纵向PNP型晶体管的电流放大系数 β 较大。而横向晶体管的基区宽度是两个P+扩散区的间距，版图设计规则限制了它的最小值，所以低端工艺中的横向PNP型晶体管电流放大系数 β 相对较小，在电路设计中应尽量使用纵向PNP型晶体管，以充分发挥它的工艺兼容性好和电流放大系数大的优势。
虽然在CMOS模拟集成电路设计中主要使用MOS管，但是纵向PNP型晶体管也具有非常重要的作用，因为它是构成带隙参考源的核心器件，第3.10节将介绍带隙参考源电路原理和仿真方法。
NPN型晶体管的基极是P型，而N阱CMOS工艺又用P型作为衬底，所以在N阱CMOS工艺中制作NPN型晶体管的核心问题是将P型的基极与P型衬底隔开。隔开P型的基极可以采用两种工艺，一种是浅P阱工艺，另一种是深N阱工艺。
如图2.42所示为CMOS工艺NPN型晶体管版图结构示意图，左图为浅P阱NPN型晶体管的结构剖面图，右图为深N阱NPN型晶体管的结构剖面图。其中左图中的浅P阱制作在N阱上，实现了浅P阱与P型衬底的隔离，为浅P阱成为基极创造了条件。而右图中的深N阱和普通N阱环将一部分P型衬底隔离出来，被隔离出来的P型衬底也可以作为基极，由于N阱和深N阱必须接高电位，所以必须为NPN型晶体管的集电极，两个剖面图中的N+扩散区都为发射极。
图2.42 CMOS工艺NPN型晶体管版图结构示意图
图2.43为深N阱NPN型晶体管版图，最左侧的为NPN型晶体管的完整版图，右边为分解图。与完整版图相邻的是深N阱和N阱环的版图，在其右侧的扩散区版图中，外圈的N+扩散区用于连接N阱环，内圈的P+扩散区用于连接P型隔离衬底，内部的N+扩散区用于制作晶体管的另一个N型电极，最右边的金属M1版图标出了晶体管的电极。
图2.43 深N阱NPN型晶体管版图
在一般的CMOS模拟集成电路设计中，选用与标准数字CMOS工艺兼容的器件可以降低成本。从前面的讨论可以看出，无论是纵向结构还是横向结构，PNP型晶体管都与标准CMOS工艺兼容，而NPN型晶体管却需要额外浅P阱或深N阱的工艺步骤，与标准CMOS工艺的兼容性差，增加了芯片成本，在电路设计中尽量不用。