Hva gjør en transistor?

 

Historikk

Det første anerkjente patentet på en solid effekt transistor ble utstedt i 1947 til Bell Laboratories. Transistoren ble patentert etter to forskere hos Bell, John Bardeen og Walter Brattain, la merke til at germanium fungerte som en naturlig forsterker. De laget en enkel lydforsterker, og viste det til direktøren til Bell, som umiddelbart gjenkjente funnets potensial: lavt strømforbruk og ingen oppvarmingstid. Denne første transistoren var en bipolær kryssetransistor (BJT). BJT-transistorer inneholder to poler eller dioder med en felles anode.

Transistorer som forsterkere

De første transistorene, utviklet av Bell Labs, var forsterkere. Når strømmen påføres transistoren, økte en signals spenning, skaper en mer kraftig produksjon. Inngangssignalet påføres en pol av transistoren, når kraften påføres anoden, trekker anoden elektroner til den andre polen med en høyere hastighet enn inngangen. Nettoeffekten er en forsterkning av spenningsutgangen ved den andre polen.

Transistorer som brytere

Transistoriserte brytere har utviklet seg som grunnlag for digital elektronikk. I en transistor blir en strøm påført en pol på transistoren. I mange koblingstransistorer vil strømmen ikke strømme over anoden til den motsatte polen, med mindre effekt påføres anoden. Dette aktiverer effektivt transistoren i en elektronisk på / av-bryter. Når strøm tilføres anoden, strømmer strømmen eller signalet ut av transistoren. Når strømmen ikke er påført, er transistoren effektivt i 'Off' -posisjonen.

Hvordan en transistor blir laget

Transistorene er nå blitt miniatyrisert til det punktet at millioner kan etses på overflaten av en enkelt silisiumbasert microchip. Tidlige transistorer ble laget ved å sandwiche halvledermaterialer. Når strømmen påføres materialet mellom de to diodene, tillater strømmen å strømme mellom diodene og virker dermed som en bryter. Hvis transistoren er en strømforsterker, øker materialet mellom de to diodene strømforsyningen fra transistoren og skaper forsterkning. Tidlige transistorer ble laget av voksende halvlederkrystaller med diodeforbindelsene på plass. Det er mange moderne metoder for produksjon av transistorer, med de vanligste å være etsningstransistorkomponenter på silisium.

Modern Transistor Miniaturization

Moderne transistorer har blitt miniatyrisert til utrolig små nivåer. Intels foreslåtte Itanium-prosessor vil inneholde over 2 milliarder transistorer på en enkelt integrert krets. Britiske forskere har laget den minste praktiske transistoren som måler ett atom tykt med 10 atomer på tvers. Denne eksperimentelle transistoren er 1/3 av størrelsen på den nåværende minste transistoren mulig på silisiumintegrerte kretser. En transistor er en solid state-enhet som brukes til å forsterke et signal eller tjene som en bryter. Transistorer refereres til som fast tilstand fordi de ikke inneholder elektro-mekaniske komponenter og dermed er faste og ikke beveger seg. Transistorer ble utviklet som den naturlige progresjonen fra vakuumrørelektronikk, og var et svar på kostnader, fremstillingskompleksitet og pålitelighetsproblemer med vakuumrør. Utviklingen av transistoren var en av de viktigste drivkraften bak utviklingen av moderne mikro- og digitalelektronikk.