Transistor

Un transistor è un dispositivo che regola il flusso di corrente o tensione e funge da interruttore o porta per segnali elettronici. I transistor sono costituiti da tre strati di un materiale semiconduttore, ciascuno in grado di trasportare una corrente.

Il transistor fu inventato da tre scienziati dei Bell Laboratories nel 1947 e sostituì rapidamente il tubo a vuoto come regolatore elettronico del segnale. Un transistor regola il flusso di corrente o tensione e funge da interruttore o gate per i segnali elettronici. Un transistor è costituito da tre strati di un materiale semiconduttore, ciascuno in grado di trasportare una corrente. Un semiconduttore è un materiale come il germanio e il silicio che conduce l'elettricità in modo "semi-entusiasta". È da qualche parte tra un vero conduttore come il rame e un isolante (come la plastica avvolta attorno ai fili).

Il materiale semiconduttore è dotato di proprietà speciali da un processo chimico chiamato doping. Il drogaggio si traduce in un materiale che aggiunge elettroni extra al materiale (che viene quindi chiamato Tipo N per i portatori di carica negativa extra) o crea "buchi" nella struttura cristallina del materiale (che viene poi chiamata Tipo P. perché si traduce in portatori di carica più positivi). La struttura a tre strati del transistor contiene uno strato semiconduttore di tipo N inserito tra strati di tipo P (una configurazione PNP) o uno strato di tipo P tra strati di tipo N (una configurazione NPN).

Una piccola variazione della corrente o della tensione sullo strato semiconduttore interno (che funge da elettrodo di controllo) produce una variazione ampia e rapida nella corrente che passa attraverso l'intero componente. Il componente può così agire come un interruttore, aprendo e chiudendo un cancello elettronico molte volte al secondo. I computer odierni utilizzano circuiti realizzati con tecnologia CMOS (complementary metal oxide semiconductor). CMOS utilizza due transistor complementari per gate (uno con materiale di tipo N; l'altro con materiale di tipo P). Quando un transistor mantiene uno stato logico, non richiede quasi alcuna alimentazione.

I transistor sono gli elementi di base nei circuiti integrati (IC), che consistono in un numero molto elevato di transistor interconnessi con circuiti e inseriti in un unico microchip di silicio.