Wat is een siliciumtransistor?

Een siliciumtransistor is een halfgeleider gemaakt met een siliciumbasis. Het wordt gebruikt in een breed scala van elektronische apparaten, zoals televisies en telefoons, om de stroom van elektrische stroom te veranderen. Silicium heeft grotendeels germanium in transistoren vervangen vanwege zijn vermogen om bij hoge temperaturen te blijven werken. De siliciumtransistor heeft andere voordelen ten opzichte van alternatieve materialen, zoals productiekosten, en wordt tegenwoordig dus in massaproductie geproduceerd in geïndustrialiseerde landen.

Een transistor is een apparaat met een tussenliggende of variabele elektrische geleidbaarheid. Het wordt gebruikt om elektrische stromen in elektronische apparaten te versterken en af ​​te leiden. Dit wordt meestal gedaan met een afzonderlijk ingangssignaal dat de stroom van elektriciteit door de transistor regelt. Het ingangssignaal kan worden gewijzigd door de spanning te variëren. Veel gebundelde transistors vormen een geïntegreerd circuit.

Texas Instruments, een Amerikaans bedrijf, produceerde als eerste een siliciumtransistor in 1954. Voordien werden transistoren gemaakt van het element germanium. Germanium-transistors werkten prima bij lage temperaturen, maar hadden problemen bij hogere. Als de transistoren opwarmen, zouden te veel elektronen worden bevrijd van de germaniumatomen. Dit was een groot probleem, omdat transistors alleen werken met een beperkt aantal elektronen die bewegen.

De siliciumtransistor is veel beter bestand tegen hitte dan zijn tegenhanger van germanium. Er was echter een eerste probleem in het productieproces van de siliciumtransistor. Ruw silicium heeft defecten in zijn kristalstructuur die het functioneren van een transistor zouden verstoren. Ingenieurs moesten uitzoeken hoe ze het silicium konden transformeren in een enkel kristal met een zich herhalende atoomstructuur. Uiteindelijk werden deze technieken ontwikkeld en werd de siliciumtransistor in massaproductie gebracht.

Het gebruik van silicium voor het maken van geïntegreerde schakelingen bleek zelfs andere voordelen te hebben, waaronder lagere productiekosten en een betere stroombehandeling. In plaats van transistors afzonderlijk te vervaardigen, worden ze vele tegelijk op een siliconenbasis "afgedrukt". Elk jaar is het totale aantal geproduceerde transistors vele miljoenen malen groter dan de wereldbevolking. Jaarlijks worden vele miljarden in Amerikaanse dollars (USD) uitgegeven aan siliciumtransistors.

Silicium transistors zijn te vinden in veel huishoudelijke apparaten, waaronder computers, digitale camera's en mobiele telefoons. Ze zijn ook te vinden op enkele minder voor de hand liggende plaatsen. Auto's, wasmachines en veel koffiezetapparaten gebruiken siliciumchips om informatie te verwerken. Apparaten voor temperatuurregeling en beveiliging gebruiken vaak chips om te communiceren met grotere netwerken, zoals het netwerk van een heel huis, gebouw of complex.