Τι είναι τα χαρακτηριστικά του τρανζίστορ;

Τα τρανζίστορ είναι εξαρτήματα σε ηλεκτρονικές συσκευές που ελέγχουν και ενισχύουν τη ροή της ηλεκτρικής ενέργειας στη συσκευή και θεωρούνται μία από τις σημαντικότερες εφευρέσεις στην ανάπτυξη σύγχρονων ηλεκτρονικών.Σημαντικά χαρακτηριστικά του τρανζίστορ που επηρεάζουν τον τρόπο λειτουργίας του τρανζίστορ περιλαμβάνουν το κέρδος, τη δομή και την πολικότητα των τρανζίστορ, καθώς και τα δομικά υλικά.Τα χαρακτηριστικά των τρανζίστορ μπορούν να ποικίλουν ευρέως ανάλογα με το σκοπό των τρανζίστορ.

Τα τρανζίστορ είναι χρήσιμα επειδή μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια μικρή ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας ως σήμα για τον έλεγχο της ροής πολύ μεγαλύτερων ποσοτήτων.Η ικανότητα των τρανζίστορ να το κάνει αυτό ονομάζεται κέρδος των τρανζίστορ, το οποίο μετράται ως αναλογία της εξόδου που παράγει το τρανζίστορ στην είσοδο που απαιτείται για την παραγωγή αυτής της εξόδου.Όσο υψηλότερη είναι η έξοδος σε σχέση με την είσοδο, τόσο υψηλότερο είναι το κέρδος.Αυτή η αναλογία μπορεί να μετρηθεί με όρους ισχύος ηλεκτρικού ρεύματος, τάσης ή ρεύματος.Το κέρδος μειώνεται καθώς αυξάνεται η συχνότητα λειτουργίας.

Τα χαρακτηριστικά των τρανζίστορ ποικίλλουν ανάλογα με τη σύνθεση των τρανζίστορ.Τα συνηθισμένα υλικά περιλαμβάνουν το πυρίτιο των ημιαγωγών, το γερμανικό και το γαλλικό αρσενίδιο (GAAS).Το αρσενίδιο του γαλλίου χρησιμοποιείται συχνά για τρανζίστορ που λειτουργούν σε υψηλές συχνότητες επειδή η κινητικότητα των ηλεκτρονίων του, η ταχύτητα με την οποία τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσω του υλικού ημιαγωγών, είναι υψηλότερη.Μπορεί επίσης να λειτουργεί με ασφάλεια σε υψηλότερες θερμοκρασίες σε τρανζίστορ πυρίτιο ή γερμανικό.Το πυρίτιο έχει χαμηλότερη κινητικότητα ηλεκτρονίων από τα άλλα υλικά των τρανζίστορ, αλλά χρησιμοποιείται συνήθως επειδή το πυρίτιο είναι φθηνό και μπορεί να λειτουργεί σε υψηλότερες θερμοκρασίες από το γερμανικό. Ένα από τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά του τρανζίστορ είναι ο σχεδιασμός των τρανζίστορ.Ένα διπολικό τρανζίστορ διασταύρωσης (BJT) έχει τρεις τερματικούς σταθμούς που ονομάζονται βάση, συλλέκτης και πομπός, με τη βάση που βρίσκεται μεταξύ του συλλέκτη και του πομπού.Μικρές ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας μετακινούνται από τη βάση στον πομπό και η μικρή αλλαγή στην τάση προκαλεί πολύ μεγαλύτερες αλλαγές στη ροή ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ του πομπού και των στρώσεων συλλέκτη.Τα BJTs ονομάζονται διπολικά επειδή χρησιμοποιούν και τα δύο αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια και τα θετικά φορτισμένα οπές ηλεκτρονίων ως φορείς φορτίου.Κάθε FET έχει τρία στρώματα ημιαγωγών που ονομάζονται πύλη, αποστράγγιση και πηγή, τα οποία είναι ανάλογα με τη βάση BJTS, τον συλλέκτη και τον πομπό, αντίστοιχα.Τα περισσότερα FETs έχουν επίσης ένα τέταρτο τερματικό που αναφέρεται ως σώμα, όγκος, βάση ή υπόστρωμα.Το αν ένα FET χρησιμοποιεί ηλεκτρόνια ή οπές ηλεκτρονίων για να φέρει φορτία εξαρτάται από τη σύνθεση των διαφόρων στρωμάτων ημιαγωγών.

Κάθε ακροδέκτης ημιαγωγών σε ένα τρανζίστορ μπορεί να έχει θετική ή αρνητική πολικότητα, ανάλογα με τις ουσίες που οι ουσίες έχουν προσβληθεί από το κύριο ημιαγωγικό υλικό.Στο ντόπινγκ τύπου Ν, προστίθενται μικρές ακαθαρσίες αρσενικού ή φωσφόρου.Κάθε άτομο του ντοπατιού έχει πέντε ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του κέλυφος.Το εξωτερικό κέλυφος κάθε ατόμου πυριτίου έχει μόνο τέσσερα ηλεκτρόνια, και έτσι κάθε αρσενικό ή φωσφωτικό άτομο παρέχει ένα πλεόνασμα ηλεκτρονίων που μπορεί να μετακινηθεί μέσω του ημιαγωγού, δίνοντάς του αρνητικό φορτίο.Σε το ντόπινγκ τύπου Ρ, το γαλλικό ή το βόριο, και τα δύο έχουν τρία ηλεκτρόνια στο εξωτερικό τους κέλυφος, χρησιμοποιούνται αντ 'αυτού.Αυτό δίνει το τέταρτο ηλεκτρόνιο στο εξωτερικό κέλυφος των ατόμων πυριτίου που δεν συνδέονται με, παράγοντας αντίστοιχους θετικούς φορείς φορτίου που ονομάζονται οπές ηλεκτρονίων στις οποίες μπορούν να κινηθούν τα ηλεκτρόνια.Στα τρανζίστορ NPN, η μεσαία τερματική και η βάση στο BJTS, η πύλη στο Fets Mdash; έχει θετική πολικότητα, ενώ τα δύο στρώματα σε κάθε πλευρά είναι αρνητικές.Σε ένα τρανζίστορ PNP, το αντίθετο συμβαίνει.