Šta su to tranzistori?
Tranzistori predstavljaju osnovne komponente svih ljudskom rukom napravljenih elektronskih kola koja se nalaze oko nas. Nakon izuma tranzistora četrdesetih godina 20. veka, kompjuteri su počeli da umesto zauzimanja čitavog sprata zgrade, nalaze svoje mesto na prostorima dimenzija stranice jedne knjige, a da pri tome mogu da izvode stotine miliona računskih operacija u sekundi.
Tranzistori se u elektronskim uređajima koriste kao pojačivači struje ili kao prekidači. Oni to postižu korišćenjem manje struje koja kontroliše tok veće struje, slično kontrolisanjem protoka vode pomoću ventila.
Razni bipolarni tranzistori.
Junction tranzistori predstavljaju tzv. pnp ili npn sendviče, pri čemu p predstavlja oznaku za neki poluprovodnički materijal p-tipa (npr. element 4. grupe periodnog sistema dopiran sa elementom treće grupe tako da u materijalu postoje slobodni elektroni), dok n označava poluprovodnički materijal n-tipa (npr. element 4. grupe periodnog sistema dopiran sa elementom pete grupe tako da u materijalu postoje slobodne šupljine). Spoljašnji slojevi sendviča se nazivaju emiterom i kolektorom, dok se usendvičeni sloj naziva bazom. Slanjem struje na bazu (ne preko emitera, već sa posebnog ulaza) može se kontrolisati jačina struje koja protiče od emitera ka kolektoru. Za funkcionisanje tranzistora kao pojačivača struje, neophodno je da napon baze bude veći od napona emitera, a da napon kolektora bude veći od napona baze. Emiter je priključen na bateriju koja je izvor struje, a ovi elektroni (ili šupljine u slučaju pnp spoja) se ubrzavaju ka pozitivno naelektrisanoj bazi u kojoj dominiraju šupljine. Male promene napona baze dovode i do promena u jačini struje koja teče kroz tranzistor.
Ovaj proces se koristi i za stvaranje binarnog koda u digitalnim procesorima, pri čemu na bazi postoji naponski prag od oko 5 Volti koji je neophodno probiti da bi struja našla svoj put od emitera ka kolektoru.
Tako se tranzistori često koriste i kao prekidači: ukoliko je napon manji od 5 Volti – off (0), a kada je napon veći od 5 Volti – on (1).
Tranzistori se mogu sastojati i od samo dva sloja poluprovodničkih materijala i oni se tada nazivaju field-effect tranzistorima. Struja tada protiče kroz jedan od slojeva (tzv. kanal), dok napon koji se dovodi na drugi sloj (tzv. kapiju) interferira sa strujom iz kanala i utiče na njenu jačinu. Ovakvi tranzistori su i metal oksidni field-effect tranzistori (MOSFET) koji se danas nalaze u skoro svim kompjuterima.