Co to jest tranzystor krzemu?

Tranzystor krzemu jest półprzewodnikiem wykonanym z krzemowej podstawy.Jest stosowany w wielu różnych urządzeniach elektronicznych, takich jak telewizory i telefony, w celu zmiany przepływu prądu elektrycznego.Silicon w dużej mierze zastąpił germanu w tranzystorach ze względu na jego zdolność do dalszego działania w wysokich temperaturach.Tranzystor krzemu ma inne zalety w zakresie materiałów alternatywnych, takich jak koszty produkcji, a zatem jest masowo produkowany w krajach uprzemysłowionych.

Tranzystor jest urządzeniem o pośredniej lub zmiennej przewodności elektrycznej.Służy do wzmacniania i odwracania prądów elektrycznych w urządzeniach elektronicznych.Zazwyczaj odbywa się to za pomocą oddzielnego sygnału wejściowego, który kontroluje przepływ energii elektrycznej przez tranzystor.Sygnał wejściowy można zmienić, zmieniając jego napięcie.Wiele tranzystorów połączonych razem tworzy zintegrowany obwód.

Texas Instruments, amerykańska firma, jako pierwsza wyprodukowała tranzystor krzemu w 1954 roku. Wcześniej tranzystory zostały wykonane z elementu germanu.Tranzystory germanów działały dobrze w niskich temperaturach, ale miały problemy z wyższymi.Gdyby tranzystory ogrzewały, zbyt wiele elektronów zostało uwolnionych od atomów germanu.Był to poważny problem, ponieważ tranzystory pracują tylko z ograniczoną liczbą elektronów poruszających się wokół.

Tranzystor krzemu wykazał znacznie większą odporność na ciepło niż jego odpowiedniek germanu.Wystąpił jednak początkowy problem w procesie produkcyjnym tranzystora krzemu.Surowy krzem ma wady w swojej strukturze krystalicznej, które zakłócałyby funkcjonowanie tranzystora.Inżynierowie musieli wymyślić, jak przekształcić krzem w pojedynczy kryształ o powtarzającej się strukturze atomowej.Ostatecznie techniki te zostały opracowane, a tranzystor krzemu został wprowadzony do masowej produkcji.

W rzeczywistości użycie krzemu do tworzenia zintegrowanych obwodów okazało się inne zalety, w tym niższe koszty produkcji i większe obsługę energii.Zamiast produkować tranzystory indywidualnie, są one „drukowane” na raz na podstawie krzemowej.Każdego roku całkowita liczba wyprodukowanych tranzystorów jest o wiele milionów razy większa niż populacja Ziemi.Wiele miliardów w dolarach amerykańskich (USD) spędza każdego roku na tranzystory krzemu.

Tranzystory silikonowe można znaleźć w wielu urządzeniach gospodarstwa domowego, w tym komputerach, kamerach cyfrowych i telefonach komórkowych.Można je również znaleźć w niektórych mniej oczywistych miejscach.Samochody, pralki i wielu producentów kawy używa krzemowych układów do przetwarzania informacji.Urządzenia dotyczące kontroli temperatury i bezpieczeństwa często używają układów do komunikacji z większymi sieciami, takimi jak sieć całego domu, budynku lub złożonego.