Quali sono le caratteristiche dei transistor?

I transistor sono componenti in dispositivi elettronici che controllano e amplificano il flusso di elettricità nel dispositivo e sono considerati una delle invenzioni più importanti nello sviluppo dell'elettronica moderna.Importanti caratteristiche dei transistor che influenzano il modo in cui opera il transistor include il guadagno, la struttura e la polarità dei transistor, nonché materiali da costruzione.Le caratteristiche dei transistor possono variare ampiamente in base allo scopo dei transistor.

I transistor sono utili perché possono utilizzare una piccola quantità di elettricità come segnale per controllare il flusso di quantità molto maggiori.La capacità dei transistor di farlo è chiamata guadagno di transistor, che viene misurato come rapporto tra l'output che il transistor produce all'ingresso richiesto per produrre tale output.Maggiore è l'uscita rispetto all'input, maggiore è il guadagno.Questo rapporto può essere misurato in termini di potenza, tensione o corrente di elettricità.Il guadagno diminuisce con l'aumento della frequenza operativa. Le caratteristiche dei transistor variano in base alla composizione dei transistor.I materiali comuni includono i semiconduttori silicio, germanio e arsenide di gallio (GAAS).L'arsenuro di gallio viene spesso utilizzato per i transistor che funzionano ad alte frequenze perché la sua mobilità elettronica, la velocità con cui gli elettroni si muovono attraverso il materiale a semiconduttore, è più alta.Può anche funzionare in modo sicuro a temperature più elevate nei transistor al silicio o al germanio.Il silicio ha una mobilità elettronica inferiore rispetto agli altri materiali transistor, ma è comunemente usato perché il silicio è economico e può funzionare a temperature più elevate rispetto al germanio.

Una delle più importanti caratteristiche dei transistor è il design dei transistor.Un transistor di giunzione bipolare (BJT) ha tre terminali chiamati base, collezionista ed emettitore, con la base che giace tra il collettore e l'emettitore.Piccole quantità di elettricità si spostano dalla base all'emettitore e la piccola variazione di tensione provoca cambiamenti molto maggiori nel flusso di elettricità tra gli strati di emettitore e collettore.I BJT sono chiamati bipolari perché usano sia elettroni caricati negativamente che fori elettronici caricati positivamente come portatori di carica.

In un transistor a effetto campo (FET), viene utilizzato solo un tipo di vettore di carica.Ogni FET ha tre strati di semiconduttore chiamati gate, drenaggio e fonte, che sono analoghi alla base BJTS, al collettore ed emettitore, rispettivamente.La maggior parte dei FET ha anche un quarto terminale indicato come corpo, massa, base o substrato.Se un FET utilizza elettroni o fori di elettroni per trasportare cariche dipende dalla composizione dei diversi strati di semiconduttore.

Ogni terminale a semiconduttore in un transistor può avere una polarità positiva o negativa, a seconda delle sostanze il materiale di semiconduttore principale dei transistor.Nel doping di tipo N, vengono aggiunte piccole impurità di arsenico o fosforo.Ogni atomo del drogante ha cinque elettroni nel suo guscio esterno.Il guscio esterno di ogni atomo di silicio ha solo quattro elettroni, e quindi ogni atomo di arsenico o fosforo fornisce un elettrone in eccesso che può muoversi attraverso il semiconduttore, dandogli una carica negativa.Nel doping di tipo P, al gallio o al boro, entrambi hanno invece tre elettroni nel guscio esterno.Ciò non dà il quarto elettrone nel guscio esterno degli atomi di silicio con cui legarsi nulla, producendo corrispondenti vettori di carica positivi chiamati buchi elettronici in cui gli elettroni possono muoversi. I transistor sono anche classificati in base alla polarità dei loro componenti.Nei transistor NPN, il terminale medio mdash; la base in BJTS, il cancello in Fets mdash; ha una polarità positiva, mentre i due strati su entrambi i lati sono negativi.In un transistor PNP, il contrario è il caso.