トランジスタ は半導体デバイスで、通常は ケイ素 または ゲルマニウム、強度を増幅または減衰するために使用されます 電流 電子回路で。 トランジスタは、コンピュータチップやスマートフォンなどで使用されている、すべての最新の電子デバイスの基本的な構成要素です。
トランジスタの機能は何ですか？
トランジスタには2つの基本的な機能があります。 増幅する 電流または バー あなたのチケット。 いつ 増幅器機能では、トランジスタは低い電流入力電流によって電力が供給され、それを増幅して、より大きな強度の出力電流を生成します。
この構成でトランジスタを使用する回路の例は、 マイク. マイクでとらえた音esは低強度の電流を生成し、この電流は一連の トランジスタは、はるかに強力な電気信号を生成し、スピーカーのスピーカーを駆動することができます。 例。
君は トランジスタ としても働くことができます スイッチ、回路内で電流をオンまたはオフにする：電流を増幅できるのと同じように、電流を増幅することもできます。 はそれを減衰させることができ、このプロセスは非常に高速で発生する可能性があります（現在のトランジスタはこれを数十億回実行します 2番目）。
この機能により、トランジスタは、コンピュータに存在するものと同様に、すべての電子チップの基本コンポーネントになりました。 これらのチップはすべて、非常に単純な言語で動作します。 バイナリコード. コンピュータは次のことができます 翻訳する 数字で形成された長いコード 0 そして 1 に 文字、単語、画像. これらの数字0と1は、 ビット トランジスタによって実装されます：トランジスタが スイッチオン （大電流）、コンピュータは読み取ります ビット0、 いつ 彼なら 見つける オフ （低電流）、コンピュータは割り当てます ビット1.
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トランジスタはどのように機能しますか？
すべてのトランジスタが機能します その中の電子の通過を制御するただし、トランジスタにはさまざまな種類があり、それぞれが異なる方法でそれを行います。 スマートフォンのプロセッサで使用されているような最新のトランジスタは非常に小さいため、個々の電子の動きを制御することができます。 面積が数平方センチメートルの最新のチップには、 50〜300億個のトランジスタ.
トランジスタはで作られています 半導体材料. 電流の信号を伝導および増幅するために、半導体は通常、それらを提供できる材料でドープされます 追加の電荷、電気伝導を容易にします。
ドーピングは、シリコン原子がリン、ホウ素、ガリウムなどの他の原子に置き換わるプロセスです。 ドーピングには2つのタイプがあります：ドーピング type-n そして p型. n型（負電荷）ドーピングでは、過剰な電子を提供できるシリコン結晶格子に原子が追加されます。 p型（正電荷）ドーピングでは、電子の不足を引き起こす原子が追加されます。
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全部であります 3つの構成 既存のトランジスタの： シリコンサンドイッチ、O 接合トランジスタ それは 電界効果トランジスタ.
•O サンドイッチ これは2層のシリコンで構成されており、1つはpドーピング、もう1つはnドーピングです。 このタイプの構成では、一方向にのみ電流を流すことができます。 このアセンブリを利用するデバイスは、 ダイオード。
•O トランジスタジャンクションの 異なるドーピングでシリコンの3つの層を組み合わせることによって形成されます。 この構成では、シリコン層をスタックする方法が2つあります。 p-n-p そして n-p-nつまり、それぞれのドーピングに応じたシリコンの3つの層。 このタイプのトランジスタでは、電流は「ホール」の出現によって増幅されます。これは、正の電荷が電子の反対方向に移動したかのようです（負の電荷）。 この場合、これらの正電荷は電子が不足している領域として理解できます。 このタイプの運転はと呼ばれます 甌穴運転. 電子と正孔を伝導することによって電荷を運ぶことができるトランジスタは、 バイポーラ接合トランジスタ.
•O トランジスタにそれは作られているにフィールド （FET）も 3つの半導体層によって形成されます。 電流によって活性化される接合トランジスタとは異なり、FETは電圧によって活性化されるため、 電気張力 回路の。 これらのトランジスタは、他のトランジスタよりも安価で製造が容易であり、 電子チップ.
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トランジスタはどこで使われていますか？
トランジスタは、電子回路の増幅器またはスイッチとして機能します。 それらの最も一般的な用途はコンピュータプロセッサであり、電圧を迅速かつ正確に増減することによってビットをエミュレートする能力のおかげで必要とされます。 トランジスタはに存在します 回路統合、さまざまな機械、電化製品、コンピューター、携帯電話などの電気回路で使用される論理ゲートを構成します。
最新のコンピュータチップのほとんどには、最大300億個のトランジスタを含めることができます。
トランジスタの起源
トランジスタが登場する前は、コンピュータでチューブが使用されていました。
のトランジスタ ケイ素 そして ゲルマニウム 物理学者によって作成されました ジョンバーディーン そして ウォルターハウスブリテン 1947年、アメリカの会社の技術研究所で ベル電話。 に 1948、 に加えて ウィリアムブラッドフォードショックリーは、トランジスタがもたらした技術の飛躍的な進化により、ノーベル物理学賞を受賞しました。 当時の研究者の動機は、コンパクトで安価なデバイスを作成することでした。何 熱電子バルブ、当時使用されていた 最初のコンピューター.
私によって。ラファエル・ヘラーブロック
