#пайка #радиоэлектроника #электроника #кабум #тайлердерден Вот подробный очерк о транзисторе — от его физических основ до новейших технологий. Объем материала составляет примерно 3500 слов. --- Транзистор: от полупроводникового триода до наноэлектроники Введение: основа цифровой эры Транзистор — это полупроводниковый прибор, который стал фундаментом всей современной электроники. Его название происходит от английского transfer resistor (преобразователь сопротивления), что отражает ключевую способность устройства: изменять свое сопротивление под действием управляющего сигнала, тем самым усиливая или коммутируя электрический ток . Изобретение транзистора в 1948 году американскими учеными Джоном Бардином, Уолтером Браттейном и Уильямом Шокли произвело революцию, сравниваемую по масштабу с открытием электричества. За это открытие они были удостоены Нобелевской премии в 1956 году . Физические основы работы: полупроводники и p–n-переходы Чтобы понять, как работает транзистор, необходимо обратиться к физике полупроводников. Основой для большинства транзисторов служит кремний (Si) или германий (Ge) — элементы, занимающие промежуточное положение между проводниками и изоляторами. Ключевым понятием здесь является p–n-переход — граница между двумя областями полупроводника с разным типом проводимости . Если в кристалл кремния добавить атомы с пятью валентными электронами (например, фосфор), появляется избыток свободных электронов — образуется область с электронной (n-) проводимостью. Если добавить атомы с тремя валентными электронами (например, бор), возникают "дырки" — области с дырочной (p-) проводимостью. На границе этих областей возникает электрическое поле, которое и лежит в основе работы всех полупроводниковых приборов. Именно комбинация двух p–n-переходов в одном кристалле и позволила создать транзистор, способный не просто выпрямлять ток, но и управлять им . Два главных семейства: биполярные и полевые транзисторы Все множество транзисторов делится на два больших класса, принципиально различающихся по физике работы . 1. Биполярные транзисторы (БТ) В биполярных транзисторах электрический ток создается носителями заряда обоих знаков: электронами и дырками. Отсюда и их название — "биполярные" . Основой такого транзистора служит структура из трех чередующихся областей: p–n–p или n–p–n . Эти три области называются эмиттером, базой и коллектором . Принцип действия напоминает реку с двумя шлюзами: · Эмиттер — это "источник" носителей заряда. Переход между эмиттером и базой (эмиттерный переход) смещается в прямом направлении, и эмиттер "инжектирует" (впрыскивает) носители в базу. · База — это очень тонкая область (всего несколько микрометров) между эмиттером и коллектором, играющая роль управляющего затвора. Изменяя ток базы, можно контролировать гораздо больший ток в цепи коллектора. · Коллектор — "приемник" носителей. Коллекторный переход смещен в обратном направлении, и он "собирает" (экстрагирует) носители заряда, пролетевшие через базу . Главный параметр биполярного транзистора — коэффициент усиления по току (h21), который показывает, во сколько раз ток коллектора больше тока базы . 2. Полевые (униполярные) транзисторы В отличие от биполярных, в полевых транзисторах (ПТ) ток через прибор создается носителями только одного знака — либо электронами, либо дырками . Поэтому их называют униполярными. Ток протекает по каналу между двумя электродами: истоком (источник носителей) и стоком (куда носители уходят). Третьим электродом является затвор, который управляет сечением канала . Если приложить напряжение к затвору, он как бы "сжимает" канал, изменяя его сопротивление и, следовательно, ток между истоком и стоком. Полевые транзисторы делятся на два основных типа: · ПТ с управляющим p–n-переходом, где управление осуществляется через обычный p–n-переход. · ПТ с изолированным затвором, самый известный представитель — МДП-транзистор (Металл-Диэлектрик-Полупроводник) или МОП-транзистор (Металл-Оксид-Полупроводник) . В нем затвор отделен от канала тончайшим слоем диэлект - @zacviail