什么是晶体管?(a transistor?)

晶体管是一种电子元件,用于电路中,用少量电压或电流控制大量电流或电压。这意味着它可以被用来放大或转换(校正)电信号或电源,使其可以在广泛的电子设备中使用。...

晶体管是一种电子元件,用于电路中,用少量电压或电流控制大量电流或电压。这意味着它可以被用来放大或转换(校正)电信号或电源,使其可以在广泛的电子设备中使用。

Five transistors

它是通过将一个半导体夹在另外两个半导体之间来实现的。由于电流通过通常具有高电阻(即电阻器)的材料传输,所以它是一个“传输电阻”或晶体管。

第一个实用的点接触晶体管是由威廉·布拉德福德·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·豪斯·布拉顿于1948年制造的。晶体管概念的专利最早可追溯到1928年的德国,尽管它们似乎从未制造过,或者至少没有人声称制造过。这三位物理学家因这项工作获得1956年诺贝尔物理学奖。

基本点接触晶体管结构

基本上有两种基本类型的点接触晶体管,npn晶体管和pnp晶体管,其中n和p分别代表负极和正极。两者之间的唯一区别是偏置电压的排列。

要了解晶体管是如何工作的,你必须了解半导体对电势的反应。有些半导体是n型的,或者说是负的,这意味着材料中的自由电子从负极(比如连接到电池的负极)向正极漂移。其他半导体将是p型,在这种情况下,电子填充原子电子壳中的“空穴”,这意味着它的行为就像一个正粒子从正极移动到负极一样。该类型由特定半导体材料的原子结构决定。

现在,考虑一个NPN晶体管。晶体管的每一端是n型半导体材料,它们之间是p型半导体材料。如果您将这种设备插入电池,您将看到晶体管的工作原理:

  • 连接到电池负极的n型区域有助于推动电子进入中间的p型区域。
  • 连接到电池正极的n型区域有助于减缓从p型区域流出的电子。
  • 中心的p型区域同时执行这两项操作。

通过改变每个区域的电势,你可以极大地影响晶体管中电子的流动速率。

晶体管的好处

与以前使用的真空管相比,晶体管是一个惊人的进步。这种晶体管体积较小,易于大量廉价制造。他们也有各种各样的运营优势,这些优势不胜枚举。

一些人认为晶体管是二十世纪最伟大的发明,因为它以其他电子技术的方式打开了这么多。几乎每个现代电子设备都有一个晶体管作为其主要有源元件之一。因为它们是微芯片、计算机、电话和其他设备的组成部分,没有晶体管就不可能存在。

其他类型的晶体管

自1948年以来,已经开发出各种各样的晶体管类型。以下是各种类型晶体管的列表(不一定详尽):

  • 双极结晶体管(BJT)
  • 场效应晶体管(FET)
  • 异质结双极晶体管
  • 单结晶体管
  • 双栅场效应晶体管
  • 雪崩晶体管
  • 薄膜晶体管
  • 达林顿晶体管
  • 弹道晶体管
  • 鳍式场效电晶体
  • 浮栅晶体管
  • 倒T效应晶体管
  • 自旋晶体管
  • 光电晶体管
  • 绝缘栅双极晶体管
  • 单电子晶体管
  • 纳米流体晶体管
  • 三态晶体管(英特尔原型)
  • 离子敏感场效应晶体管
  • 快速反向外延二极管FET(FREDFET)
  • 电解质氧化物半导体场效应晶体管(EOSFET)

安妮·玛丽·赫尔曼斯汀博士编辑。

  • 发表于 2021-10-08 01:12
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  • 分类:物理

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