Transistor là gì và có loại nào?

Các khái niệm cơ bản về bóng bán dẫn
Transistor, còn được gọi là transistor bán dẫn, là một thiết bị điện tử được làm từ các vật liệu bán dẫn như silicon và germani. Sự xuất hiện của nó đánh dấu sự chuyển đổi của công nghệ điện tử từ kỷ nguyên đèn chân không sang kỷ nguyên điện tử thể rắn, thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển thu nhỏ, tiêu thụ điện năng thấp và độ tin cậy cao của các thiết bị điện tử. Cấu trúc cơ bản của một transistor bao gồm ba vùng chính: emitter, base và collector. Bằng cách kiểm soát dòng điện hoặc điện áp giữa base và emitter, có thể đạt được sự kiểm soát hiệu quả dòng điện giữa collector và emitter, do đó đạt được chức năng khuếch đại tín hiệu, chuyển mạch và các chức năng khác.
Nguyên lý hoạt động của bóng bán dẫn
Nguyên lý hoạt động của transistor dựa trên đặc tính tiếp giáp PN của vật liệu bán dẫn. Trong tiếp giáp PN, do sự chênh lệch nồng độ giữa electron và lỗ trống, một trường điện tích hợp được hình thành, ngăn cản sự khuếch tán tự do của các hạt mang điện. Tuy nhiên, khi áp dụng một điện áp bên ngoài thích hợp, trạng thái cân bằng này có thể bị phá vỡ, cho phép các hạt mang điện đi qua tiếp giáp PN và tạo thành dòng điện. Transistor sử dụng đặc tính này để đạt được sự điều chế đáng kể dòng điện từ vùng phát ra đến vùng thu bằng cách kiểm soát dòng điện (hoặc điện áp) vùng cơ sở. Cụ thể, khi dòng điện cơ sở tăng lên, nó sẽ thu hút nhiều electron hơn từ vùng phát ra để đi vào vùng cơ sở, cho phép nhiều electron hơn vượt qua hàng rào thế giữa vùng cơ sở và vùng thu và đi vào vùng thu, tạo thành dòng điện thu được khuếch đại. Ngược lại, khi dòng điện cơ sở giảm, dòng điện thu cũng sẽ giảm tương ứng hoặc thậm chí cắt.
Các loại bóng bán dẫn chính
Theo cấu trúc và nguyên lý hoạt động khác nhau, bóng bán dẫn có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau, trong đó phổ biến và quan trọng nhất là bóng bán dẫn lưỡng cực (BJT) và bóng bán dẫn hiệu ứng trường (FET).
Transistor lưỡng cực (BJT)
Transistor lưỡng cực, còn được gọi là transistor mang kép, là loại transistor được phát minh sớm nhất và được sử dụng rộng rãi. Nó bao gồm hai loại cấu trúc: loại NPN và loại PNP. Trong BJT, hiệu ứng khuếch đại dòng điện đạt được thông qua sự khuếch tán và tái hợp của các hạt mang điện thiểu số trong vùng cơ sở. Khi dòng điện cơ sở tăng lên, nó thúc đẩy việc đưa electron từ vùng phát ra vào vùng cơ sở và tăng hiệu suất thu thập electron trong vùng thu thập, do đó đạt được sự khuếch đại dòng điện. BJT có ưu điểm là độ lợi dòng điện cao và đặc tính tần số tốt, và được sử dụng rộng rãi trong các mạch tương tự và kỹ thuật số.
Transistor hiệu ứng trường (FET)
Transistor hiệu ứng trường là một thiết bị bán dẫn điều khiển bằng điện áp hoạt động theo nguyên lý hoàn toàn khác với BJT. Trong FET, dòng điện tích trong kênh được điều chế bằng trường điện được điều khiển bởi điện áp cực cổng. Theo các kênh dẫn khác nhau, FET có thể được chia thành hai loại: FET kênh N và FET kênh P; Theo các cấu trúc cực cổng khác nhau, nó có thể được chia thành các loại phụ như FET loại tiếp giáp (JFET) và FET bán dẫn oxit kim loại (MOSFET). MOSFET đã được sử dụng rộng rãi trong các mạch tích hợp do trở kháng đầu vào cao, tiếng ồn thấp và dễ tích hợp, trở thành các thành phần cốt lõi của các mạch kỹ thuật số hiện đại như bộ vi xử lý và bộ nhớ.
Ngoài hai loại chính đã nêu ở trên, còn có một số loại bóng bán dẫn đặc biệt, chẳng hạn như bóng bán dẫn quang, bóng bán dẫn từ, v.v., sử dụng hiệu ứng quang điện và hiệu ứng từ điện để đạt được các chức năng cụ thể. Các loại bóng bán dẫn đặc biệt này có giá trị ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực như quang điện tử và từ tính.

https://www.trrsemicon.com/transistor/npn-transistor-bc817w.html