Транзисторы: виды, типы, классы
Транзистор (или полупроводниковый триод) — это полупроводниковый прибор, позволяющий при помощи небольшого сигнала управлять значительными токами. Транзистор бывает самостоятельным компонентом, либо состоящим из нескольких компонентов, вместе выполняющих функцию одиночного транзистора. В настоящее время транзистор надежно закрепил статус неотъемлемой части большинства электронных устройств и интегральных схем.
Долгое время основой всех радиоэлектронных устройств была электронная лампа. Она имела большие размер и потребляемую мощность при низкой прочности и коротком сроке службы. Но не имела альтернатив. Не имела вплоть до 1947 года, когда сотрудниками Bell Telephone Laboratories Уильямом Шокли, Уолтером Браттейном и Джоном Бардином был создан первый рабочий транзистор имевший форму металлического цилиндра длиной всего 13мм. К слову, за это достижение спустя 9 лет все трое ученых были удостоены нобелевской премии в области физики. Мало-помалу мир оценил преимущества транзистора, лишенного недостатков электронной лампы, и новинка постепенно вытеснила устаревшего предшественника.
Как правило, транзистор имеет три выхода. Варианты форм-фактора транзисторов лежат в довольно широком диапазоне, включающем в себя, в том числе, SMD, THT и винтовое исполнение. Выделяют два базовых класса транзисторов — биполярные и полевые, а также ряд вторичных категорий.
Биполярные транзисторы — это устройства, в полупроводниковой структуре которых сформированы два p-n-перехода. Заряд через них переносят носители дух полярностей — электроны и "дырки". Такие транзисторы состоят из трех слоев с чередующимся типом проводимости — эмиттера, базы и коллектора. Тип проводимости может быть p-n-p либо n-p-n. Биполярные транзисторы управляются током.
Полевые (униполярные) транзисторы состоят из полупроводниковой пластины с электродами (стоком и истоком) на противоположных концах и управляющей пластины (затвора). Такие транзисторы управляются напряжением.
Транзистор – это своего рода вентиль. При помощи небольшого усилия он открывает или закрывает путь для основного питания. Таким образом, транзисторы нашли широкое применение в качестве активных элементов в усилительных каскадах, генераторах сигналов, электронных ключах.
На сегодняшний день существуют самые разные типы и виды транзисторов. Если обобщить и структурировать их, можно выделить следующую классификацию:
- Биполярные транзисторы;
- p-n-p-типа;
- n-p-n-типа;
- многоэлектродные (например, двухэмиттерные транзисторы);
- биполярные транзисторы на гетеропереходах (HBT);
- Лавинные транзисторы;
- Однопереходные транзисторы;
- с p-базой;
- с n-базой;
- Полевые (униполярные) транзисторы с управляющим переходом;
- с управляющим p-n-переходом (JFET);
- с каналом p-типа;
- с каналом n-типа;
- статические индукционные транзисторы (VFET/SIT);
- биполярные статические индукционные транзисторы;
- с управляющим переходом Шоттки (MESFET)(контакт металл-полупроводник);
- с управляющим гетеропереходом (HFET/MODFET/HEMT);
- с управляющим p-n-переходом (JFET);
- Полевые транзисторы c изолированным затвором (МДП-транзисторы) (MOSFET);
- со встроенным каналом (МДП-транзисторы обедненного типа);
- с каналом p-типа;
- с каналом n-типа;
- с индуцированным каналом (МДП-транзисторы обогащенного типа);
- с каналом p-типа;
- с каналом n-типа (практически не встречаются);
- многозатворные транзисторы (особенно распространены двухзатворные);
- биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT);
- поверхностно-зарядовые транзисторы.
- со встроенным каналом (МДП-транзисторы обедненного типа);
Важность транзистора в современной технике переоценить трудно. Процессоры, микроконтроллеры, ОЗУ/ПЗУ память, сотни других электронных приборов – все это было бы невозможно без появления транзистора и схем на его основе.
