Перевод: Титов Р.Г.
Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/Transistor
Транзистор представляет собой полупроводниковый прибор для усиления и переключения электронных сигналов и электроэнергии. Он состоит из полупроводникового материала, имеет три клеммы для подключения к внешней цепи. Напряжение или ток, подаваемый на одну пару клемм транзистора изменяется через ток другой пары клемм. Поскольку контролируется (выход) мощность может быть выше, чем контрольный (вход) мощности, транзистор может усилить сигнал. Сегодня некоторые транзисторы упакованы по отдельности, но еще многие встроены в интегральных схемах.
Транзистор является фундаментальным строительным блоком современных электронных устройств, и повсеместно в современных электронных системах. После его развитие в 1947 году американскими физиками Джон Бардин, Уолтер Браттейн, и Уильям Шокли, транзисторы открыли революцию в области электроники, и проложили путь для небольших и более дешевых радиоприемников, калькуляторов и компьютеров, среди других вещей.Транзистор в списке IEEE этапов в электронике, [1] и изобретателям была совместно присуждена в 1956 году Нобелевская премия по физике за их достижения.
Термоэлектронной триод, вакуумная трубка изобретенные в 1907 году позволило усиливаться радио технологии и междугородной телефонии.Триод, хоть и хрупкое устройство, но потребляло много энергии. Физик Юлий Эдгар Лилинфельд подал патент на полевой транзистор (FET) в Канаде в 1925 году, который был предназначен, чтобы быть заменой твердотельным триодам. [3] [4] Лилинфельд также подал идентичные патенты в США в 1926 году [5] и 1928 [6] [7] Однако, Лилинфельд не публиковал научные статьи о своих устройствах и не привел любые патенты с конкретными примерами рабочего прототипа. В 1934 году, немецкий изобретатель Оскар Хайль запатентовал подобное устройство
В 1948 году, точка контакта транзистора независимо изобретены немецкими физиками Герберт Матаре и Генрих Уэлкер, работая в Compagnie Freins и Signaux, дочерней компании Westinghouse, которая находится в Париже. Матаре имели опыт в разработке кристального выпрямителя из кремния и в Германии над усилением радара во время Второй мировой войны. Используя эту информацию, он начал исследовать феномен «вмешательства» в 1947 году В июне 1948 года, Матаре производит последовательные результаты, используя образцы германия, произведенные Уэлкер, похожие на то, что Бардин и Браттейн было достигнуто ранее в декабре 1947 г. Понимая, что ученые Bell Labs уже изобрели транзистор перед ними, компания бросилась, чтобы получить его в производство для усиленного использования в телефонной сети Франции.
К 1960 улучшенная скорость переключения биполярных транзисторов позволила создать высокочастотные импульсные преобразователи. В 1976 году MOSFETы стали коммерчески доступны. В 1982 году был введен биполярный транзистор с изолированым затвором(IGBT).
Первый высокочастотный транзистор был поверхностного барьера, германиевый транзистор разработан PHILCO в 1953 году, способен работать до 60 МГц. Они были сделаны с помощью травления углублений в N-типа германия базе с обеих сторон струями индия (III), сульфат, пока он не достиг несколько десятитысячных дюйма толщиной. Гальваническим индиям в углублениях, образованы коллектор и эмиттер. Первые транзисторы использовали в схеме автомагнитолы, произведено в 1955 году Chrysler и PHILCO.
Первый рабочий кремниевый транзистор был разработан в Bell Labs 26 января 1954 года Моррис Таненбаум. Первый коммерческий кремниевый транзистор был произведен Texas Instruments в 1954 году, работа Гордона Teal, эксперт в выращивании кристаллов высокой чистоты, который ранее работал в Bell Labs. Первый МОП-транзистор на самом деле построен был по Kahng и Atalla в Bell Labs в 1960 году.
Транзисторный ключ – активный компонент, практически во всей современной электронике. Многие считают, что это одно из величайших изобретений 20-го века. Его значение в современном обществе зависит от его способности быть массовым производством с использованием высоко автоматизированным процессом (изготовление полупроводникового устройства), что обеспечивает удивительно низкие затраты на транзисторы. Изобретение первого транзистора в Bell Labs было признано IEEE Веха в 2009 году.
У транзисторов низкая стоимость, гибкость и надежность сделали его повсеместным устройством. Транзисторы мехатронных схем заменили электромеханические устройства в управлении техники и оборудования. Часто проще и дешевле использовать стандартный микроконтроллер и написать компьютерную программу, чтобы осуществлять функцию контроля, чем проектировать эквивалентную механическую функцию управления.
Существенная польза транзистора происходит от его способности использовать небольшой сигнал, подаваемый между одной парой терминала для управления на гораздо больший сигнал в другой паре клемм. Это свойство называется усиление. Он может создать сильный выходной сигнал, напряжение или ток, который пропорционален слабому входному сигналу; то есть, он может действовать в качестве усилителя. Кроме того, транзистор может быть использован, чтобы включить ток в цепи в качестве электрически управляемого переключателя, где величина тока определяется другими схемными элементами.
Есть два типа транзисторов, которые имеют небольшие различия в том, как они используются в схеме. Биполярный транзистор имеет клеммы, обозначенные: база, коллектор, эмиттер и малый ток в базовом терминале (то есть, протекающий между базой и эмиттером) - может контролировать или переключать гораздо больший ток между коллектором и эмиттером терминалов. Для полевого транзистора, терминалы помечены: ворота, источник и сток, и напряжение в воротах может контролировать ток между истоком и стоком.
1. "Milestones:Invention of the First Transistor at Bell Telephone Laboratories, Inc., 1947". IEEE Global History Network. IEEE. Retrieved 7 December 2014.
2. "The Nobel Prize in Physics 1956". Nobelprize.org. Nobel Media AB. Retrieved 7 December 2014.
3. John Vardalas, Twists and Turns in the Development of the Transistor IEEE-USA Today's Engineer, May 2003.
4. Julius Edgar, "Method and apparatus for controlling electric current" U.S. Patent 1,745,175 January 28, 1930 (filed in Canada 1925-10-22, in US 1926-10-08).
5. "Method And Apparatus For Controlling Electric Currents". United States Patent and Trademark Office.
6. "Amplifier For Electric Currents". United States Patent and Trademark Office.
7. V. Gureich "Device For Controlling Electric Current". United States Patent and Trademark Office.