Hva er transistoregenskaper?

transistorer er komponenter i elektroniske enheter som kontrollerer og forsterker strømmen av elektrisitet i enheten og regnes som en av de viktigste oppfinnelsene i utviklingen av moderne elektronikk. Viktige transistoregenskaper som påvirker hvordan transistoren opererer inkluderer transistorens gevinst, struktur og polaritet, samt konstruksjonsmaterialer. Transistoregenskaper kan variere mye i henhold til transistorens formål.

transistorer er nyttige fordi de kan bruke en liten mengde strøm som signal for å kontrollere strømmen av mye større mengder. Transistorens evne til å gjøre dette kalles transistorens gevinst, som måles som forholdet mellom utgangen transistoren produserer til inngangen som kreves for å produsere den utgangen. Jo høyere utgang i forhold til inngang, jo høyere forsterkning. Dette forholdet kan måles med tanke på strømens kraft, spenning eller strøm. Gevinst avtar når driftsfrekvensen stiger.

transistor characteRistikk varierer i henhold til transistorens sammensetning. Vanlige materialer inkluderer halvledere silisium, germanium og galliumarsenid (GAAS). Galliumarsenid brukes ofte til transistorer som fungerer ved høye frekvenser fordi elektronmobiliteten, hastigheten som elektroner beveger seg gjennom halvledermaterialet, er høyere. Det kan også trygt fungere ved høyere temperaturer i silisium- eller germaniumtransistorer. Silisium har lavere elektronmobilitet enn de andre transistormaterialene, men brukes ofte fordi silisium er billig og kan fungere ved høyere temperaturer enn germanium.

En av de viktigste transistoregenskapene er transistorens design. En bipolar veikryss transistor (BJT) har tre terminaler kalt basen, samleren og emitteren, med basen som ligger mellom samleren og emitteren. Små mengder strøm flytter fra basen til emitteren,og den lille spenningen forårsaker mye større endringer i strømmen av elektrisitet mellom emitter- og samlerlagene. BJT -er kalles bipolar fordi de bruker både negativt ladede elektroner og positivt ladede elektronhull som ladningsbærere.

I en felteffekttransistor (FET) brukes bare en type ladningsbærer. Hvert FET har tre halvlederlag kalt porten, avløp og kilde, som er analoge med henholdsvis BJTS -base, samler og emitter. De fleste FET har også en fjerde terminal referert til som kropp, bulk, base eller underlag. Hvorvidt en FET bruker elektroner eller elektronhull for å bære ladninger avhenger av sammensetningen av de forskjellige halvlederlagene.

Hver halvlederterminal i en transistor kan ha positiv eller negativ polaritet, avhengig av hvilke stoffer transistorens viktigste halvledende materiale har blitt dopet med. I doping av N-type blir små urenheter av arsen eller fosfor tilsatt. Hvert atom av dopemidlethar fem elektroner i det ytre skallet. Det ytre skallet til hvert silisiumatom har bare fire elektroner, og derfor gir hvert arsen eller fosforatom et overflødig elektron som kan bevege seg gjennom halvlederen, og gir det en negativ ladning. I doping av p-type brukes gallium eller bor, som begge har tre elektroner i sitt ytre skall, i stedet. Dette gir det fjerde elektronet i det ytre skallet til silisiumatomene ingenting å binde seg til, og produserer tilsvarende positive ladningsbærere kalt elektronhull som elektroner kan bevege seg i.

transistorer er også klassifisert i henhold til polariteten i komponentene. I NPN -transistorer har midtterminalen - basen i BJT -er, porten i FET - positiv polaritet, mens de to lagene til hver side av den er negative. I en PNP -transistor er det motsatte tilfellet.