Tranzistorius yra elektroninis komponentas, naudojamas grandinėje valdyti didelį kiekį srovės arba Įtampa esant mažai įtampai ar srovei. Tai reiškia, kad jis gali būti naudojamas stiprinti arba perjungti (ištaisyti) elektrinius signalus ar galią, leidžiant jį naudoti plačiame elektroninių prietaisų rinkinyje.
Tai daroma sumuojant vieną puslaidininkį tarp dviejų kitų puslaidininkių. Kadangi srovė perduodama medžiagai, kuri paprastai turi aukštą varžą (t. Y rezistorius), tai yra „perdavimo rezistorius“ arba tranzistorius.
Pirmąjį praktinį tranzistorių, skirtą kontaktiniam taškui, 1948 m. Sukūrė Williamas Bradfordas Shockley, Johnas Bardeenas ir Walteris House Brattainas. Tranzistoriaus koncepcijos patentai datuojami 1928 m. Vokietijoje, nors atrodo, kad jie niekada nebuvo pastatyti arba bent jau niekas niekada neteigė, kad juos pastatė. Trys fizikai už šį darbą gavo 1956 m. Nobelio fizikos premiją.
Pagrindinė taškinio-tranzistoriaus struktūra
Iš esmės yra du pagrindiniai kontaktinio tranzistoriaus tipai:
NPN tranzistorius ir pnp tranzistorius, kur n ir p stokite atitinkamai už neigiamą ir teigiamą. Vienintelis skirtumas tarp dviejų yra šalutinių įtampų išdėstymas.Norėdami suprasti, kaip veikia tranzistorius, turite suprasti, kaip puslaidininkiai reaguoja į elektros potencialą. Kai kurie puslaidininkiai bus n- tipas arba neigiamas, tai reiškia, kad medžiagoje esantys laisvieji elektronai nuo neigiamo elektrodo (tarkim, prie jo prijungtos baterijos) pasislenka link teigiamo. Kiti puslaidininkiai bus p- tipas, tokiu atveju elektronai užpildo „skyles“ atominių elektronų apvalkaluose, tai reiškia, kad ji elgiasi taip, tarsi teigiama dalelė juda iš teigiamo elektrodo į neigiamą elektrodą. Tipą lemia konkrečios puslaidininkinės medžiagos atominė struktūra.
Dabar apsvarstykite NPN tranzistorius. Kiekvienas tranzistoriaus galas yra ntipo puslaidininkių medžiaga ir tarp jų yra a ptipo puslaidininkių medžiaga. Pavaizduodami tokį įrenginį, prijungtą prie akumuliatoriaus, pamatysite, kaip veikia tranzistorius:
- n- tipo sritis, pritvirtinta prie neigiamo akumuliatoriaus galo, padeda elektronus pastumti į vidurį ptipo regionas.
- ntipo sritis, pritvirtinta prie teigiamo akumuliatoriaus galo, padeda lėtiems elektronams, išeinantiems iš akumuliatoriaus ptipo regionas.
- ptipo regionas regione daro abu.
Kintant kiekvieno regiono potencialui, jūs galite drastiškai paveikti elektronų srautą per tranzistorių.
Tranzistorių pranašumai
Palyginti su Vakuuminė lempa kurie buvo naudojami anksčiau, tranzistorius buvo nuostabi pažanga. Mažesnio dydžio tranzistorius gali būti lengvai pagamintas pigiai, dideliais kiekiais. Jie taip pat turėjo įvairių veiklos pranašumų, kurių čia per daug, kad būtų galima paminėti.
Kai kurie mano, kad tranzistorius yra didžiausias XX amžiaus išradimas, nes jis atsivėrė tiek, kiek kiti elektroniniai patobulinimai. Beveik kiekviename šiuolaikiniame elektroniniame įrenginyje tranzistorius yra vienas iš pagrindinių aktyviųjų komponentų. Kadangi tai yra mikroschemų, kompiuterio, telefonų ir kitų prietaisų, kurie negali būti be tranzistorių, elementai.
Kiti tranzistorių tipai
Yra daugybė tranzistorių tipų, kurie buvo sukurti nuo 1948 m. Čia pateiktas įvairių tipų tranzistorių sąrašas (nebūtinai išsamus):
- Bipolinis jungiamasis tranzistorius (BJT)
- Lauko efekto tranzistorius (FET)
- Heterojunkcinis bipolinis tranzistorius
- Unijunkcinis tranzistorius
- Dviejų vartų FET
- Lavina tranzistorius
- Plonasluoksnis tranzistorius
- Darlingtono tranzistorius
- Balistinis tranzistorius
- „FinFET“
- Plūdriųjų vartų tranzistorius
- Apversto T efekto tranzistorius
- Sukimo tranzistorius
- Foto tranzistorius
- Izoliuotas vartų bipolinis tranzistorius
- Vieno elektrono tranzistorius
- Nanofluidinis tranzistorius
- Trigate tranzistorius („Intel“ prototipas)
- Jonams jautrus FET
- Greitai atbuline epitaksiniu diodu FET (FREDFET)
- Elektrolitų oksido puslaidininkių FET (EOSFET)
Redaguota Anne Marie Helmenstine, Ph.