فناوران

ترانزیستور یکی از مهم ترین و کارآمدترین قطعات مدارهای الکترونیکی به شمار می رود که کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارد. این دستگاه نیمه هادی قادر است سیگنال های الکتریکی را قطع و وصل کرده و یا تقویت نماید. ساختار و عملکرد ترانزیستور بر پایه خواص الکتریکی مواد نیمه هادی مانند سیلیکون و ژرمانیوم استوار است. تاریخچه ساخت ترانزیستور به دهه 1940 میلادی باز می گردد و از آن زمان تا به امروز، پیشرفت های چشمگیری در طراحی و تولید این قطعه حاصل شده است. امروزه ترانزیستورها در طیف گسترده ای از محصولات الکترونیکی از جمله رایانه ها، تلفن های همراه، رادیو و تلویزیون به کار گرفته می شوند و نقش بسیار مهمی در پیشرفت فناوری های مدرن ایفا می کنند.

ترانزیستورها یک جزء بسیار مهم و اساسی در تکنولوژی الکترونیک محسوب می شوند. ترانزیستورهای دوقطبی یا ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی تغییرات چشمگیری را در جهان به وجود آورده اند. معرفی و ظهور ترانزیستورهای دوقطبی باعث شده است که بسیاری از تکنولوژی های امروزی شروع به کار و فعالیت کنند.

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.