Транзистор , полупроводнички уређај за појачавање, управљање и генерисање електричних сигнала. Транзистори су активне компоненте система интегрисаних кола , или микрочипови, који често садрже милијарде ових ситних уређаја урезаних у њихове сјајне површине. Дубоко уграђени у готово све електронске, транзистори су постали нервне ћелије информатичког доба.
У транзистору се обично налазе три електрична кабла, која се називају емитер, колектор и база - или, у модерним апликацијама за пребацивање, извор, одвод и капија. Електрични сигнал примењен на базу (или капију) утиче на способност проводљивости полупроводничког материјала електрична струја , који у већини примена тече између емитора (или извора) и колектора (или одвода). Извор напона као што је батерија покреће струју, док брзином протока струје кроз транзистор у било ком тренутку управља улазни сигнал на капији - слично као што се вентил славине користи за регулацију протока воде кроз баштенско црево.
НМОС транзисторНега-канални метал-оксидни полупроводници (НМОС) користе позитивни секундарни напон за пребацивање плитког слоја стр -тип полупроводничког материјала испод капије у н -тип. За полупроводнике метал-оксид позитивног канала (ПМОС), сви ови поларитети су обрнути. НМОС транзистори су скупљи, али бржи од ПМОС транзистора. Енцицлопӕдиа Британница, Инц.
Прве комерцијалне примене транзистора биле су за слушни апарати и џепни радио током 1950-их. Са својом малом величином и малом снагом потрошња , транзистори су били пожељна замена за вакуумске цеви (познате као вентили у Великој Британији) који су се тада користили за појачавање слабих електричних сигнала и стварање звучних звукова. Транзистори су такође почели да замењују вакуумске цеви у круговима осцилатора који се користе за генерисање радио сигнала, посебно након што су развијене специјализоване структуре за руковање вишим фреквенцијама и нивоима снаге. Апликације ниске фреквенције велике снаге, као што су претварачи напајања који се претварају наизменична струја (АЦ) у једносмерну струју (ДЦ), такође су транзисторисани. Неки транзистори снаге сада могу да поднесу струје од стотина ампера на електричном потенцијалу преко хиљаду волти .
које године је започео светски рат 1
Убедљиво најчешћа примена транзистора данас је за рачунарске меморијске чипове - укључујући солид-стате мултимедијалне уређаје за складиштење електронске игре , камере и МП3 уређаји - и микропроцесори, где су милиони компонената уграђени у једну целину интегрално коло . Овде напон примењен на електроду на капији, обично неколико волти или мање, одређује да ли струја може да тече од извора транзистора до његовог одвода. У овом случају транзистор ради као прекидач: ако струја тече, укључени круг је укључен, а ако није, он је искључен. Ова два различита стања, једине могућности у таквом колу, одговарају бинарним 1 и 0 које се користе у дигиталним рачунарима. Слична примена транзистора јавља се у сложеним комутационим круговима који се користе у савременим телекомуникационим системима. Потенцијалне брзине комутације ових транзистора сада су стотине гигахерца или више од 100 милијарди циклуса укључивања и искључивања у секунди.
Транзистор су 1947–48. Изумила тројица америчких физичара, Јохн Бардеен, Валтер Х. Браттаин и Виллиам Б. Схоцклеи, из Белл Лабораториес америчке телефонске и телеграфске компаније. Транзистор се показао одрживим алтернативни на електронску цев и до краја 1950-их је у многим применама истиснуо ову другу. Његова мала величина, ниска топлота генерација, висока поузданост и мала потрошња енергије омогућили су пробој у минијатуризацији сложених кола. Током шездесетих и ’70 -их, транзистори су уграђени у интегрисаних кола , у којем се мноштво компонената (нпр. диода, отпорника и кондензатора) формира на једном чипу полупроводничког материјала.
Електронске цеви су гломазне и крхке и троше велике количине енергије да загреју своје катодне нити и генеришу струје електрона; такође, често изгоре након неколико хиљада сати рада. Електромеханички прекидачи или релеји су спори и могу се заглавити у положају за укључивање или искључивање. За апликације које захтевају хиљаде цеви или прекидача, као што су национални телефонски системи који су се развијали широм света 1940-их и први електронски дигитални рачунари, то је значило да је потребна стална будност како би се минимализовали неизбежни кварови.
северне и јужне државе компромитовале у трговини робљем
Алтернатива је пронађена у полупроводницима, материјалима попут силицијума или германијума чија се електрична проводност налази на средини између изолатори као такав стакло и проводници као што је алуминијум. Проводљива својства полупроводника могу се контролисати додавањем допинга одабраним нечистоћама, а неколико визионара видело је потенцијал таквих уређаја за телекомуникације и рачунаре. Међутим, то је било војно финансирање радар развој четрдесетих година који је отворио врата њиховој реализацији. Суперхетеродински електронски кругови који се користе за откривање радарских таласа захтевали су диодни исправљач - уређај који омогућава струју да тече у само једном смеру - који би могао успешно да ради на ултра високим фреквенцијама преко једног гигахерца. Електронске цеви једноставно нису довољно , а солид-диоде засноване на постојећим полупроводницима бакар-оксида такође су биле превише преспоре за ову сврху.
У помоћ су прискочили кристални исправљачи на бази силицијума и германијума. У овим уређајима а волфрам жица је забодена у површину полупроводничког материјала, који је заливен сићушним количинама нечистоћа, попут бора или фосфор . Атоми нечистоће заузели су положај у материјалу Кристал решетке, истискујући атоме силицијума (или германијума) и тиме генеришући ситне популације носача наелектрисања (попут електрона) способних да проводе корисну електричну струју. У зависности од природе носача наелектрисања и примењеног напона, струја би могла да потече из жице на површину или обрнуто, али не у оба смера. Тако су ови уређаји послужили као преко потребни исправљачи који раде на гигахерц фреквенцијама потребним за откривање одскочног микроталасног зрачења у војним радарским системима. До краја Други светски рат , милиони кристалних исправљача годишње производе амерички произвођачи попут Силваниа и Вестерн Елецтриц.
