Was sind Transistormerkmale?

Transistoren sind Komponenten in elektronischen Geräten, die den Stromfluss im Gerät steuern und verstärken, und gelten als eine der wichtigsten Erfindungen bei der Entwicklung der modernen Elektronik.Wichtige Transistormerkmale, die sich auf die Funktionsweise des Transistors auswirken, umfassen die Transistoren Gewinne, Struktur und Polarität sowie Baumaterialien.Transistormerkmale können je nach Transistorenzweck stark variieren.Die Fähigkeit der Transistoren, dies zu tun, wird als Transistorengewinn bezeichnet, was als Verhältnis des Ausgangs, den der Transistor für den Eingang zur Erzeugung dieser Ausgabe erzeugt, gemessen wird.Je höher der Ausgang relativ zum Eingang, desto höher ist die Verstärkung.Dieses Verhältnis kann anhand der Stromversorgung, Spannung oder Strom gemessen werden.Der Gewinn nimmt ab, wenn die Betriebsfrequenz steigt.

Die Transistormerkmale variieren je nach Zusammensetzung der Transistoren.Gemeinsame Materialien sind die Halbleiter Silicon, Germanium und Gallium Arsenid (GAAs).Galliumarsenid wird häufig für Transistoren verwendet, die bei hoher Frequenzen arbeiten, da seine Elektronenmobilität, die Geschwindigkeit, mit der sich die Elektronen durch das Halbleitermaterial bewegen, höher ist.Es kann auch bei höheren Temperaturen bei Silizium- oder Germaniumtransistoren sicher funktionieren.Silizium hat eine geringere Elektronenmobilität als die anderen Transistormaterialien, wird jedoch üblicherweise verwendet, da Silizium kostengünstig ist und bei höheren Temperaturen als Germanium arbeiten kann.Ein Bipolar Junction Transistor (BJT) verfügt über drei Terminals, die Base, Collector und Emitter genannt werden und die Basis zwischen dem Sammler und dem Emitter liegen.Kleine Strommengen bewegen sich von der Basis zum Emitter, und die geringe Spannungsänderung führt zu viel größeren Änderungen des Stromflusses zwischen dem Emitter- und dem Sammlerschichten.BJTs werden als bipolar bezeichnet, da sie sowohl negativ geladene Elektronen als auch positiv geladene Elektronenlöcher als Ladungsträger verwenden.

In einem Feldeffekttransistor (FET) wird nur eine Art von Ladungsträger verwendet.Jeder FET hat drei Halbleiterschichten, die als Tor, Abfluss und Quelle bezeichnet werden und die zu BJTS -Basis, Sammler bzw. Emitter analog sind.Die meisten FETs haben auch ein viertes Terminal, das als Körper, Masse, Basis oder Substrat bezeichnet wird.Unabhängig davon, ob ein FET Elektronen oder Elektronenlöcher verwendet, um Ladungen zu tragen, hängt von der Zusammensetzung der verschiedenen Halbleiterschichten ab.

Jeder Halbleiterterminal in einem Transistor kann eine positive oder negative Polarität haben, abhängig davon, mit welchen Substanzen die Transistoren die Hauptsemikondationsmaterial dotiert wurden.Bei N-Typ-Dotierung werden kleine Verunreinigungen von Arsen oder Phosphor zugesetzt.Jedes Atom des Dotiers hat fünf Elektronen in seiner Außenhülle.Die äußere Hülle jedes Siliziumatoms hat nur vier Elektronen, und so liefert jedes Arsen- oder Phosphoratom ein überschüssiges Elektron, das sich durch den Halbleiter bewegen kann, was ihm eine negative Ladung ergibt.Bei P-Typ-Dotierung werden stattdessen Gallium oder Bor, die beide drei Elektronen in ihrer Außenhülle haben, stattdessen verwendet.Dies ergibt das vierte Elektron in der Außenhülle der Siliziumatome, mit denen sie sich nicht verbinden können, und erzeugt entsprechende positive Ladungsträger, die als Elektronenlöcher bezeichnet werden, in die sich Elektronen bewegen können.

Transistoren werden auch nach der Polarität ihrer Komponenten klassifiziert.Bei NPN -Transistoren hat das mittlere Klemmen mdash; die Basis in BJTs, das Tor in FETs mdash; positive Polarität, während die beiden Schichten zu beiden Seiten negativ sind.Bei einem PNP -Transistor ist das Gegenteil der Fall.