транзистор

транзи́стор

Полупроводниковый прибор для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний, выполненный на основе монокристаллического полупроводника (преимущественно кремния Si, германия Ge или арсенида галлия), содержащего не менее трёх областей с различной – электронной (n) и дырочной (р) — проводимостью. Изобретён в 1948 г. американцами У. Шокли, У. Браттейном и Дж. Бардином. По физической структуре и механизму управления током различают транзисторы биполярные (чаще называют просто транзисторами) и униполярные (чаще называют полевыми транзисторами). В первых, содержащих два или более электронно-дырочных перехода, носителями заряда служат как электроны, так и дырки, во вторых – либо электроны, либо дырки.

Внешний вид транзисторов

Биполярный транзистор представляет собой пластинку германия, кремния или другого полупроводника, в объёме которого искусственно созданы две области, противоположные по электрической проводимости. Если сама пластинка обладает электропроводностью п – типа, а созданные в ней области – электропроводностью р – типа, такой транзистор – структуры р – п – р. Если, наоборот, электропроводность пластинки р – типа, а электропроводность eё областей n – типа, структура такого транзистора п – р – п – типа. Независимо от структуры транзистора пластинку полупроводника называют базой (Б), область меньшего объёма – эмиттером (Э), а область большего объёма – коллектором (К). Условные графические обозначения на схемах транзисторов различных структур отличаются только тем, что стрелка, обозначающая эмиттер, у транзистора структуры р – п – р обращена к базе, а у транзистора п – р – п – от базы.

Схематическое изображение биполярного транзистора p – n – p– типа в схеме усилителя электрических колебаний:

Э – эмиттер; Б – база; К – коллектор; Rн – нагрузка; U – напряжение источника питания; i – ток (стрелками обозначено направление движения электронов)

В униполярных (полевых) транзисторах работают носители тока одного знака – только электроны или только дырки. Управляет таким транзистором электрическое поле, создаваемое напряжением входного сигнала. По сравнению с аппаратурой на радиолампах аналогичная аппаратура на транзисторах имеет в сотни и тысячи раз меньшие размеры и массу, потребляет значительно меньше электроэнергии, обладает более высоким быстродействием, надёжностью и долговечностью. Транзисторы являются одним из основных элементов современных устройств микроэлектроники. В одной интегральной схеме средней степени интеграции может содержаться до нескольких тысяч транзисторов. Термин «транзистор» нередко употребляют также применительно к портативным радиовещательным приёмникам на полупроводниковых приборах.