علم و صنعت

ترانزیستور به عنوان یکی از ارکان اصلی و کلیدی در حوزه الکترونیک مطرح می‌باشد. این قطعه الکترونیکی کاربردهای متنوعی از جمله قطع و وصل سیگنال‌ها، تقویت سیگنال‌ها و کنترل جریان الکتریکی را بر عهده دارد. در واقع، ترانزیستور نقش حیاتی و بنیادینی در طراحی و ساخت مدارهای الکترونیکی ایفا می‌کند و به همین دلیل به عنوان یکی از مهم‌ترین اجزای مدارهای الکترونیکی محسوب می‌شود. در ادامه، به بررسی دقیق‌تر ساختار، کارکرد و تاریخچه این قطعه مهم الکترونیکی خواهیم پرداخت.

ترانزیستورها چیزی هستند که در تکنولوژی الکترونیک نقش بسیار مهمی ایفا می کنند.

ترانزیستورها، به ویژه ترانزیستورهای دوقطبی یا ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی، تغییرات چشمگیری را در جهان ایجاد کرده اند. معرفی و استفاده از این نوع ترانزیستورها باعث شده است که بسیاری از فناوری های امروزی شروع به کار کنند و به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرند. این ترانزیستورها نقش حیاتی و هسته ای در توسعه و پیشرفت تکنولوژی الکترونیک داشته اند.

هر گونه رادیوهای پرتابلی، موبایل ها، کامپیوترها، ریموت، حتی اتومبیل ها تحت تاثیر همین ترانزیستور ها هستند. بسیاری دیگر از تکنولوژی هایی که امروزه استفاده می کنیم و آن ها را نام نبردیم، به دلیل اختراع ترانزیستور، هم اکنون وجود خارجی دارند.

ترانزیستورهای دو قطبی در اشکال مختلفی در دسترس هستند. یک ترانزیستور پایه وجود دارد که به عنوان ترانزیستورهای نصب شده روی سطح مورد استفاده قرار می گیرد اما ترانزیستور هایی که در مدارهای جریان استفاده می شوند بسیار گسترده تر هستند.

اکثر IC های دیجیتال روی تکنولوژی اثرگذار بودند اما بسیاری از IC های آنالوگ را روی تکنولوژی های دو قطبی استفاده می کنند تا بتوانند بهره وری خوبی را از آن ها داشته باشند.

ساخت ترانزیستور

این تکنولوژی نیمه رسانا هم اکنون مورد استفاده زیادی قرار می گیرد و بیش از 100 سال است که استفاده می شود. اولین نیمه رسانا های مشابه با این دستگاه ها اوایل سال 1990 ساخته شدند. دقیقاً زمانی که اولین رادیو یا دستگاه های بی سیم مورد استفاده قرار می گرفتند.

ایده های مختلفی در مورد این دستگاه ها به سر افراد زد. لوله وکیوم یا همان جارو برقی سال 1904 اختراع شد اما این دستگاه ها بسیار گرانقیمت بودند و به یک نیروی قدرت از طریق باتری نیاز داشتند. بعد از آن به این نتیجه رسیدند که باید از سیم های نازک روی بعضی از مواد استفاده کنند. این مواد امروه همان نیمه رسانا ها هستند و تکنولوژی های پایه دستگاه های الکترونیکی مدرن را تشکیل می دهند.

تاریخچه ترانزیستور و سازنده های آن

چنانچه در این بخش از گوناگون نمناک می خوانید ترانزیستور دو قطبی توسط سه محقق به نام جان باردن، والتر براتاین و ویلیان شاکلی اختراع شد. آن ها می خواستند جریان های نیمه رسانا را کنترل کنند اما ایده هایی که در سر داشتند را به مرحله اجرا در نیاورده بودند و سپس تمرکز خود را روی امکانات دیگر قرار دادند و از دستگاه با سه قطب مدار استفاده کردند. سپس ایده های آن ها کم کم کارآمد شدند و توانستند در سال 1949 ترانزیستور ها را اختراع کنند.

تعریف ترانزیستور دو قطبی

ترانزیستور دو قطبی یک دستگاه نیمه رسانا است که از سه ناحیه یا نوع P یا N تشکیل شده است که یکی از این نواحی بین نواحی دیگر قرار گرفته است. این ترانزیستور جریان را تقویت می کند و می تواند به مدارهای طراحی شده برای تقویت ولتاژ نیز بپردازد. ترانزیستور دو قطبی کمی متفاوت تر عمل می کند. ترانزیستور پیوندی دوقطبی نیز از دو حفره و الکترون در عملکرد خود استفاده می کند.

ترانزیستور دوقطبی دارای دو عدد دیود پیوندی pn است که پشت به پشت به یکدیگر اتصال دارند. ترانزیستور دو قطبی دارای سه قطب مدار به نام های حذف کننده، پایه و جمع کننده است. ترانزیستور جریان را قدرت می بخشد.