Tranzistor je elektronska komponenta, ki se v vezju uporablja za krmiljenje velike količine trenutno ali Napetost z majhno količino napetosti ali toka. To pomeni, da se lahko uporablja za ojačanje ali preklapljanje (popravljanje) električnih signalov ali moči, kar omogoča njegovo uporabo v širokem nizu elektronskih naprav.
To stori tako, da en polprevodnik sendviči med dvema polprevodnikoma. Ker se tok prenaša čez material, ki ima običajno veliko odpornost (tj. A upor), je "prenosni upor" oz tranzistor.
Prvi praktični točkovni tranzistor so leta 1948 zgradili William Bradford Shockley, John Bardeen in Walter House Brattain. Patenti za koncept tranzistorja segajo že v leto 1928 v Nemčijo, čeprav se zdi, da niso bili nikoli izdelani ali vsaj nihče ni nikoli trdil, da jih je zgradil. Trije fiziki so za to delo prejeli 1956 Nobelovo nagrado za fiziko.
Osnovna struktura tranzistorja s točkovnim stikom
V bistvu obstajata dve osnovni vrsti tranzistorjev s točkovnim stikom npn tranzistor in pnp tranzistor, kjer je
n in str pomenijo negativno in pozitivno oz. Edina razlika med obema je razporeditev napetosti pristranskosti.Če želite razumeti, kako deluje tranzistor, morate razumeti, kako polprevodniki reagirajo na električni potencial. Nekateri polprevodniki bodo n-tipa ali negativnega, kar pomeni, da prosti elektroni v materialu odtekajo od negativne elektrode (recimo baterije, na katero je priključen) proti pozitivni. Drugi polprevodniki bodo str-tipa, v tem primeru elektroni zapolnijo "luknje" v atomskih elektronskih lupinah, kar pomeni, da se obnaša, kot da se pozitivni delček premika iz pozitivne elektrode v negativno elektrodo. Vrsta je določena z atomsko zgradbo specifičnega polprevodniškega materiala.
Zdaj pa razmislite o npn tranzistor. Vsak konec tranzistorja je an npolprevodniški material vrste in med njimi je a strpolprevodniški material. Če posnamete takšno napravo, priključeno na baterijo, boste videli, kako deluje tranzistor:
- the nObmočje vrste, pritrjeno na negativni konec akumulatorja, pomaga poganjati elektrone v sredino str-tipa regija.
- the nPodročje tipa, pritrjeno na pozitivni konec akumulatorja, pomaga počasnim izstopanjem elektronov iz str-tipa regija.
- the str-tipa v središču deluje oboje.
S spreminjanjem potenciala v vsaki regiji lahko drastično vplivate na hitrost pretoka elektronov skozi tranzistor.
Prednosti tranzistorjev
V primerjavi z vakuumske cevi ki so bili uporabljeni prej, je bil tranzistor neverjeten napredek. Manjši obseg tranzistorja bi bilo mogoče enostavno izdelati poceni v velikih količinah. Tudi te so imele različne operativne prednosti, ki so tu preveč omenjene.
Nekateri menijo, da je tranzistor največji posamezni izum 20. stoletja, saj se je tako odprl na poti drugih elektronskih napredkov. Skoraj vsaka sodobna elektronska naprava ima tranzistor kot eno svojih glavnih aktivnih komponent. Ker so gradniki mikročipov, računalnik, telefoni in druge naprave ne bi mogli obstajati brez tranzistorjev.
Druge vrste tranzistorjev
Obstaja najrazličnejša vrsta tranzistorjev, ki se razvijajo od leta 1948. Tu je seznam (ne nujno izčrpen) različnih vrst tranzistorjev:
- Bipolarni priključni tranzistor (BJT)
- Tranzistor s poljskim učinkom (FET)
- Heterojunkcijski bipolarni tranzistor
- Enokonjuktorski tranzistor
- FET z dvojnimi vrati
- Plažni tranzistor
- Tankoslojni tranzistor
- Darlingtonski tranzistor
- Balistični tranzistor
- FinFET
- Plavajoči zaporni tranzistor
- Tranzistor z obratnim učinkom T
- Spin tranzistor
- Foto tranzistor
- Izoliran vratni bipolarni tranzistor
- Enoelektronski tranzistor
- Nanofluidni tranzistor
- Trigatni tranzistor (prototip Intel)
- Na ionsko občutljivo FET
- Hitra povratna epitaksalna dioda FET (FREDFET)
- Elektrolit-oksid-polprevodnik FET (EOSFET)
Uredil Anne Marie Helmenstine, dr.