الترانزستور

تم اختراع الترانزستور من قبل ثلاثة علماء في مختبرات بيل في عام 1947 ، وسرعان ما استبدل الأنبوب المفرغ كمنظم للإشارة الإلكترونية. ينظم الترانزستور تدفق التيار أو الجهد ويعمل كمفتاح أو بوابة للإشارات الإلكترونية. يتكون الترانزستور من ثلاث طبقات من مادة أشباه الموصلات ، كل منها قادر على حمل تيار. أشباه الموصلات هي مادة مثل الجرمانيوم والسيليكون التي توصل الكهرباء بطريقة "شبه متحمسة". إنه في مكان ما بين موصل حقيقي مثل النحاس وعازل (مثل البلاستيك ملفوف حول الأسلاك).

يتم إعطاء مادة أشباه الموصلات خصائص خاصة من خلال عملية كيميائية تسمى المنشطات. ينتج عن المنشطات المادة التي تضيف إلكترونات إضافية إلى المادة (والتي تسمى بعد ذلك نوع N لحاملات الشحن السالبة الإضافية) أو تخلق "ثقوب" في البنية البلورية للمادة (والتي تسمى بعد ذلك النوع P لأنها تنتج في حاملات الشحن الأكثر إيجابية). تحتوي بنية الترانزستور المكونة من ثلاث طبقات على طبقة شبه موصلة من النوع N محصورة بين طبقات من النوع P (وتكوين PNP) أو طبقة من النوع P بين طبقات من النوع N (تكوين NPN).

ينتج عن التغيير الطفيف في التيار أو الجهد في طبقة أشباه الموصلات الداخلية (التي تعمل كقطب التحكم) تغييرًا كبيرًا وسريعًا في التيار المار عبر المكون بأكمله. وبالتالي يمكن للمكون أن يعمل كمفتاح ، يفتح ويغلق بوابة إلكترونية عدة مرات في الثانية. تستخدم أجهزة الكمبيوتر اليوم الدوائر المصنوعة من تكنولوجيا أشباه الموصلات من أكسيد المعدن (CMOS). يستخدم CMOS ترانزستورين مكملين لكل بوابة (إحداهما بمواد من النوع N والأخرى بمواد من النوع P). عندما يحافظ ترانزستور واحد على حالة منطقية ، فإنه لا يتطلب أي طاقة تقريبًا.

الترانزستورات هي عناصر أساسية في الدوائر المتكاملة (IC) ، والتي تتكون من عدد كبير جدًا من الترانزستورات المترابطة مع الدوائر والمخبوزة في رقاقة سيليكون واحدة.

المصدر: whatis.techtarget.com