Vad är en kiseltransistor?
En kiseltransistor är en halvledare tillverkad med en kiselbas. Det används i en mängd olika elektroniska enheter, som tv-apparater och telefoner, för att förändra flödet av elektrisk ström. Kisel har till stor del ersatt germanium i transistorer på grund av dess förmåga att fortsätta arbeta vid höga temperaturer. Kiseltransistorn har andra fördelar jämfört med alternativa material, såsom produktionskostnader, och är därför massproducerad i industrialiserade länder idag.
En transistor är en anordning med mellanliggande eller variabel elektrisk ledningsförmåga. Den används för att förstärka och avleda elektriska strömmar i elektroniska apparater. Detta görs vanligtvis med en separat insignal som styr elflödet genom transistorn. Ingångssignalen kan ändras genom att variera dess spänning. Många transistorer bundna tillsammans bildar en integrerad krets.
Texas Instruments, ett amerikanskt företag, var den första som producerade en kiseltransistor 1954. Innan detta gjordes transistorer av elementet germanium. Germanium-transistorer fungerade bra vid låga temperaturer, men hade problem med högre. Om transistorerna värmdes skulle för många elektroner frigöras från germaniumatomerna. Detta var ett stort problem eftersom transistorer bara arbetar med ett begränsat antal elektroner som rör sig.
Kiseltransistorn har visat mycket större motståndskraft mot värme än dess Germanium-motsvarighet. Det var emellertid ett initialt problem i produktionsprocessen för kiseltransistorn. Rått kisel har defekter i sin kristallstruktur som skulle störa transistorns funktion. Ingenjörer var tvungna att ta reda på hur man omvandlar kisel till en enda kristall med en upprepande atomstruktur. Så småningom utvecklades dessa tekniker och kiseltransistorn sattes i massproduktion.
Att använda kisel för att skapa integrerade kretsar visade sig faktiskt ha andra fördelar, inklusive lägre produktionskostnader och högre strömhantering. I stället för att tillverka transistorer individuellt "trycks" de många åt gången på en kiselbas. Varje år är det totala antalet producerade transistorer många miljoner gånger större än jordens befolkning. Många miljarder i amerikanska dollar (USD) spenderas varje år på kiseltransistorer.
Kiseltransistorer finns i många hushållsapparater, inklusive datorer, digitalkameror och mobiltelefoner. De finns också på några mindre uppenbara platser. Bilar, tvättmaskiner och många kaffebryggare använder kiselchips för att bearbeta information. Temperaturkontroll- och säkerhetsanordningar använder ofta chips för att kommunicera med större nätverk, t.ex. nätverket i ett helt hus, byggnad eller komplex.