Transistori on elektroninen komponentti, jota käytetään piirissä suuren määrän ohjaamiseen nykyinen tai Jännite pienellä määrällä jännitettä tai virtaa. Tämä tarkoittaa, että sitä voidaan käyttää sähköisten signaalien tai tehon vahvistamiseen tai kytkemiseen (oikaisemiseen), jolloin sitä voidaan käyttää monenlaisissa elektronisissa laitteissa.
Se tapahtuu kerrottamalla yksi puolijohde kahden muun puolijohteen väliin. Koska virta siirretään materiaalille, jolla on normaalisti korkea vastus (ts vastus), se on "siirto-vastus" tai transistori.
Ensimmäisen käytännöllisen point-contact transistorin rakensivat vuonna 1948 William Bradford Shockley, John Bardeen ja Walter House Brattain. Transistorin käsitteen patentit ovat peräisin vuodelta 1928 Saksassa, vaikka niitä ei näytä koskaan olevan rakennettu tai ainakaan kukaan ei ole koskaan väittänyt rakentavansa niitä. Kolme fyysikkoa saivat tästä työstä vuoden 1956 fysiikan Nobel-palkinnon.
Piste-kontakti-transistorin perusrakenne
Piste-kontaktitransistoreita on pääasiassa kahta tyyppiä,
npn transistori ja pNP transistori, missä n ja p seistä negatiivisesti ja positiivisesti. Ainoa ero näiden kahden välillä on esijännitteiden järjestely.Ymmärtääksesi kuinka transistori toimii, sinun on ymmärrettävä, kuinka puolijohteet reagoivat sähköpotentiaaliin. Jotkut puolijohteet ovat n-tyyppinen tai negatiivinen, mikä tarkoittaa, että materiaalissa olevat vapaat elektronit siirtyvät negatiivisesta elektrodista (esimerkiksi akusta, johon se on kytketty) kohti positiivista. Muut puolijohteet ovat p-tyyppinen, jolloin elektronit täyttävät "reikiä" atomielektronikuorissa, mikä tarkoittaa, että se käyttäytyy ikään kuin positiivinen partikkeli liikkuu positiivisesta elektrodista negatiiviseen elektrodiin. Tyyppi määräytyy tietyn puolijohdemateriaalin atomirakenteen perusteella.
Mieti nyt npn transistori. Transistorin molemmat päät ovat n-tyyppinen puolijohdemateriaali ja niiden välillä on a p-tyyppinen puolijohdemateriaali. Jos kuvaa tällaisen laitteen, joka on kytketty akkuun, näet kuinka transistori toimii:
- n-tyyppinen alue, joka on kiinnitetty akun negatiiviseen päähän, auttaa kuljettamaan elektroneja keskelle p-tyyppinen alue.
- n-tyyppinen alue, joka on kiinnitetty akun positiiviseen päähän, auttaa hitaasti elektronien tulosta akusta p-tyyppinen alue.
- p-tyyppinen alue keskustassa tekee molemmat.
Vaihtelemalla potentiaalia kullakin alueella voit sitten vaikuttaa merkittävästi elektronien virtausnopeuteen transistorin yli.
Transistorien edut
Verrattuna tyhjiöputket joita käytettiin aiemmin, transistori oli hämmästyttävä edistysaskel. Pienempi, transistori voidaan helposti valmistaa halvalla suurina määrinä. Heillä oli myös erilaisia operatiivisia etuja, joita on liian paljon mainitakseen tässä.
Jotkut pitävät transistoria 1900-luvun suurimpana yksittäisenä keksintönä, koska se avasi niin paljon muiden elektronisten edistysten tapaan. Lähes jokaisessa nykyaikaisessa elektroniikkalaitteessa on transistori yhtenä sen aktiivisista pääkomponenteista. Koska ne ovat mikrosirun rakennuspalikoita, tietokoneet, puhelimet ja muut laitteet eivät voisi olla olemassa ilman transistoreita.
Muun tyyppiset transistorit
On olemassa laaja valikoima transistorityyppejä, joita on kehitetty vuodesta 1948 lähtien. Tässä on luettelo (ei välttämättä tyhjentävä) erityyppisistä transistoreista:
- Bipolaarinen ristitransistori (BJT)
- Kenttä-transistori (FET)
- Heterojunktion bipolaaritransistori
- Unijunction transistori
- Kaksoisportti FET
- Lumivyöry transistori
- Ohutkalvotransistori
- Darlington-transistori
- Ballistinen transistori
- FinFET
- Kelluva portin transistori
- Käänteinen-T-vaikutuksen transistori
- Spin-transistori
- Valotransistori
- Eristetty portin bipolaaritransistori
- Yksielektroni-transistori
- Nanofluidinen transistori
- Trigate-transistori (Intel-prototyyppi)
- Ioniherkkä FET
- Nopeasti käänteinen epitaksaalidiodi FET (FREDFET)
- Elektrolyyttioksidi-puolijohde FET (EOSFET)
Muokannut Tohtori Anne Marie Helmenstine