ترانزستور

مجموعة متنوعة من الترانزستورات المنفصلة. الحزم بالترتيب من الأعلى إلى الأسفل: TO-3 ، TO-126 ، TO-92 ، SOT-23.
ترانزستور ذات تأثير المجال من أشباه الموصلات المعدنية (موسفت) ، يوضح البوابة (G) ، الجسم (B) ، المصدر (S) وأطراف الصرف (D). يتم فصل البوابة عن الجسم بطبقة عازلة (وردية).

هو جهاز شبه موصل يستخدم لتضخيم أو تبديل الإشارات الإلكترونية والطاقة الكهربائية. وتتكون من مادة أشباه الموصلات عادة بثلاثة أطراف على الأقل للتوصيل بدائرة خارجية. يتحكم الجهد أو التيار المطبق على زوج واحد من أطراف الترانزستور في التيار من خلال زوج آخر من الأطراف. نظرًا لأن الطاقة الخاضعة للتحكم (الإخراج) يمكن أن تكون أعلى من طاقة التحكم (الإدخال) ، يمكن للترانزستور تضخيم الإشارة. اليوم ، يتم تجميع بعض الترانزستورات بشكل فردي ، ولكن تم العثور على المزيد منها في الدوائر المتكاملة.


عام 1926، اقترح الفيزيائي النمساوي-المحجري يوليوس إدگار ليلين‌فلد مفهوم ترانزستور تأثير المجال، لكن لم يكن من الممكن بالفعل إنشاء جهاز يعمل في ذلك الوقت.[1] كان أول جهاز عمل يتم بناؤه عبارة عن ترانزستور ملامس نقطة اخترعه عام 1947 الفيزيائيان الأمريكيان جون باردين ووالتر براتين أثناء العمل تحت ويليام شوكلي في مختبرات بيل. تقاسموا جائزة نوبل في الفيزياء 1956 لإنجازهم.[2] موسفت هو الترانزستور الأكثر استخدامًا (ترانزستور تأثير المجال المعدني وأكسيد أشباه الموصلات) ، والمعروف أيضًا باسم ترانزستور MOS ، والذي اخترعه المهندس المصري محمد عطا الله مع المهندس الكوري داون كانج في مختبرات بيل في عام 1959.[3][4][5] كان موسفت هو أول ترانزستور مضغوط حقًا يمكن تصغيره وإنتاجه على نطاق واسع لمجموعة واسعة من الاستخدامات.[6]

يوجد اول الترانزستور و موسفت على قائمة معالم IEEE في الإلكترونيات. موسفت هي اللبنة الأساسية للأجهزة الإلكترونية الحديثة ، وهي منتشرة في كل مكان في الأنظمة الإلكترونية الحديثة.

أحدثت الترانزستورات ثورة في مجال الإلكترونيات ، ومهدت الطريق لأجهزة الراديو والآلات الحاسبة والحواسيب الأصغر والأرخص ، من بين أمور أخرى. يوجد اول الترانزستور و موسفت على قائمة معالم IEEE في الإلكترونيات.موسفت هي اللبنة الأساسية للأجهزة الإلكترونية الحديثة ، وهي منتشرة في كل مكان في الأنظمة الإلكترونية الحديثة.[7]تم تصنيع اجمالي 13 سكستليون موسفت بين عامي 1960 و 2018 (على الأقل 99.9 ٪ من جميع الترانزستورات) ، مما يجعل موسفت الجهاز الأكثر تصنيعًا على نطاق واسع في التاريخ.[8]

معظم الترانزستورات مصنوعة من السيليكون النقي للغاية ، وبعضها من الجرمانيوم ، ولكن يتم استخدام بعض مواد أشباه الموصلات الأخرى في بعض الأحيان. قد يكون للترانزستور نوع واحد فقط من حامل الشحنة ، في ترانزستور ذو تأثير المجال ، أو قد يكون له نوعان من ناقلات الشحن في أجهزة الترانزستور ثنائية القطب. بالمقارنة مع الأنبوب المفرغ ، تكون الترانزستورات أصغر حجمًا بشكل عام وتتطلب طاقة أقل للتشغيل. بعض الأنابيب المفرغة لها مزايا على الترانزستورات بترددات تشغيل عالية جدًا أو جهد تشغيل مرتفع. يتم تصنيع العديد من أنواع الترانزستورات وفقًا لمواصفات قياسية من قبل العديد من الشركات المصنعة.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التاريخ

الصمام الثلاثي الحراري ، وهو أنبوب فراغ تم اختراعه في عام 1907 ، إلى تمكين تقنية الراديو المكبرة والهاتف لمسافات طويلة. ومع ذلك ، كان الصمام الثلاثي جهازًا هشًا يستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة. في عام 1909 ، اكتشف الفيزيائي ويليام إكليس مذبذب الصمام الثنائي البلوري.[9] قدم الفيزيائي النمساوي المحجري وليوس إدگار ليلين‌فلد براءة اختراع للترانزستور ذو تأثير المجال (FET) في كندا في عام 1925 ، والذي كان يهدف إلى أن يكون بديلاً عن الحالة الصلبة للصمام الثلاثي.[10][11] قدم ليلينفيلد أيضًا براءات اختراع متطابقة في الولايات المتحدة في عامي 1926 و 1928.[12][13] ومع ذلك ، لم ينشر ليلينفيلد أي مقالات بحثية عن أجهزته ولم يذكر براءات اختراعه أي أمثلة محددة لنموذج أولي صالح. نظرًا لأن إنتاج مواد أشباه الموصلات عالية الجودة لا يزال بعيدًا منذ عقود ، فإن أفكار مضخم الحالة الصلبة ليلينفيلد لن تجد استخدامًا عمليًا في عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين ، حتى لو تم بناء هذا الجهاز.[14] في عام 1934 ، حصل المخترع الألماني أوسكار هيل على براءة اختراع لجهاز مشابه في أوروبا.[15]

الترانزستور ثنائية القطب

نسخة طبق الأصل من الترانزستور العامل الأول ، وهو ترانزستور نقطة اتصال اخترع في عام 1947.

تقديراً لهذا الإنجاز ، تم منح شوكلي وباردين وبراتين جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1956 "لأبحاثهم حول أشباه الموصلات واكتشافهم لتأثير الترانزستور".

من 17 نوفمبر 1947 إلى 23 ديسمبر 1947 ، أجرى جون باردين ووالتر براتين في مختبرات بيل AT & T's في موراي هيل ، نيو جيرسي ، تجارب ولاحظوا أنه عندما تم تطبيق جهتي اتصال بنقطة ذهبية.[16] على بلورة الجرمانيوم ، تم إنتاج إشارة مع انتاج الطاقة أكبر من المدخلات. رأى وليام شوكلي ، زعيم مجموعة فيزياء الحالة الصلبة ، الإمكانات في هذا ، وعمل على مدى الأشهر القليلة المقبلة على توسيع نطاق معرفة أشباه الموصلات بشكل كبير. صاغ جون روبنسون بيرس مصطلح الترانزستور كتقلص لمصطلح المقاومة.[17][18][19] وفقًا لـ ليليان هودسون و فيكي ديتش ، مؤلفو سيرة جون باردين ، اقترح شوكلي أن تعتمد أول براءة اختراع لـ مختبرات بيل على الترانزستور على التأثير المجالي وأن يتم تسميته كمخترع. بعد أن اكتشفوا براءات اختراع ليلينفيلد التي ذهبت إلى غموض قبل سنوات ، نصح المحامون في مختبرات بيل ضد اقتراح شوكلي لأن فكرة الترانزستور ذي التأثير المجالي الذي يستخدم المجال الكهربائي كـ "شبكة" ليست جديدة. بدلا من ذلك ، ما اخترعه باردين ، براتين ، وشوكلي في عام 1947 كان أول ترانزستور نقطة اتصال.[14] تقديراً لهذا الإنجاز ، تم منح شوكلي وباردين وبراتين جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1956 "لأبحاثهم حول أشباه الموصلات واكتشافهم لتأثير الترانزستور".[20][21]



حاول فريق بحث شوكلي في البداية بناء ترانزستور ذي تأثير المجالي (FET) ، من خلال محاولة تعديل توصيلية أشباه الموصلات ، لكنه فشل ، ويرجع ذلك أساسًا إلى مشاكل في الحالة السطحية ، والرابطة المتدلية ، ومواد الجرمانيوم والنحاس المركبة . في سياق محاولة فهم الأسباب الغامضة وراء فشلهم في بناء FET عاملة ، قادهم هذا بدلاً من ذلك إلى اختراع التلامس الترانزستوري ثنائي القطب والتوصيل.[22][23]

هربرت ماتاري في عام 1950. اخترع بشكل مستقل ترانزستور نقطة الاتصال في يونيو 1948.

في عام 1948 ، اخترع الفيزيائيان الألمانيان هربرت ماتاري وهينريش ويلكر الترانزستور النقطي بشكل مستقل أثناء العمل في Compagnie des Freins et Signaux ، وهي شركة تابعة لشركة Westinghouse تقع في باريس. كان ماتاري لديه خبرة سابقة في تطوير مقومات الكريستال من السيليكون والجرمانيوم في جهد الرادار الألماني خلال الحرب العالمية الثانية. باستخدام هذه المعرفة ، بدأ في البحث عن ظاهرة "التداخل" في عام 1947. وبحلول يونيو 1948 ، بعد أن شهد تيارات تتدفق عبر نقاط الاتصال ، أنتج ماتاري نتائج متوافقة باستخدام عينات من الجرمانيوم التي أنتجها ويلكر ، على غرار ما حققه باردين وبراتين في وقت سابق في ديسمبر 1947. إدراكًا بأن علماء مختبرات بيل قد اخترعوا بالفعل الترانزستور من قبلهم ، هرعت الشركة إلى إدخال "الترانزسترون" في الإنتاج للاستخدام المكثف في شبكة الهاتف الفرنسية وقدمت أول طلب براءة اختراع الترانزستور في 13 أغسطس 1948.[24][25][26]


تم اختراع أول ترانزستورات تقاطع ثنائي القطب من قبل وليام شوكلي من شركة مختبرات بيل ، والتي تقدمت بطلب للحصول على براءة اختراع (2,569,347) في 26 يونيو 1948. في 12 أبريل 1950 ، نجح كيميائيو مختبرات بيل Gordon Teal و Morgan Sparks في إنتاج تقاطع NPN ثنائي القطب بنجاح. الترانزستور الجرمانيوم. أعلنت شركة مختبرات بيل عن اكتشاف هذا الترانزستور "ساندويتش" الجديد في بيان صحفي في 4 يوليو 1951..[27][28]

تم تطوير وإنتاج ترانزستور حاجز السطح من فيلكو في عام 1953

كان أول ترانزستور عالي التردد هو ترانزستور الجرمانيوم الحاجز السطحي الذي طورته شركة فيلكو عام 1953 ، وقادرًا على تشغيل ما يصل إلى 60 ميجاهرتز.[29] وقد تم ذلك عن طريق حفر المنخفضات في قاعدة الجرمانيوم من النوع N من كلا الجانبين مع تدفقات من كبريتات الإنديوم (III) حتى يبلغ سمكها بضعة آلاف من الألف من البوصة. شكل الإنديوم مطلي في المنخفضات المجمع والباع.[30][31]

تم عرض أول راديو ترانزستور جيب "نموذجي" بواسطة انترميتال (شركة أسسها هربرت ماتاري في عام 1952) في معرض إذاعي دولي دوسلدورف بين 29 أغسطس 1953 و 6 سبتمبر 1953.[32][33] أول راديو ترانزستور "إنتاج" للجيب كان ريجنسي TR -1 ، صدر في أكتوبر 1954.[21] تم إنتاجه كمشروع مشترك بين قسم ريجنسي لشركاء هندسة التنمية الصناعية ، IDEA و Texas Instruments من دالاس تكساس ، تم تصنيع TR-1 في إنديانابوليس ، إنديانا. كان راديو قريبًا من حجم الجيب يضم 4 ترانزستورات وصمام ثنائي الجرمانيوم. تم إسناد التصميم الصناعي إلى شركة Painter و Teague و Petertil في شيكاغو. تم إصداره في البداية بأحد أربعة ألوان مختلفة: أسود ، أبيض عظمى ، أحمر ، ورمادي. الألوان الأخرى ستتبعها قريبا.[34][35][36]

تم تطوير أول راديو إنتاج "ترانزستور" بالكامل من قبل شركتي كرايسلر و فيلكو وتم الإعلان عنه في 28 أبريل 1955 من صحيفة Wall Street Journal. جعلت كرايسلر راديو السيارة الترانزستور بالكامل ، طراز Mopar 914HR ، متاحًا كخيار بدءًا من خريف عام 1955 لخطها الجديد لعام 1956 سيارات كرايسلر وإمبراطورية التي ضربت لأول مرة أرضيات صالة العرض في 21 أكتوبر 1955.[37][38][39]

سوني TR-63 ، الذي صدر في عام 1957 ، كان أول راديو ترانزستور يتم إنتاجه بكميات كبيرة ، مما يؤدي إلى اختراق السوق الشامل لأجهزة الراديو الترانزستور..[40] ذهب TR-63 إلى بيع سبعة ملايين وحدة حول العالم بحلول منتصف الستينيات.[41] أدى نجاح سوني بأجهزة الراديو الترانزستور إلى استبدال الترانزستورات بأنابيب التفريغ كتكنولوجيا إلكترونية مهيمنة في أواخر الخمسينيات.[42]


تم تطوير أول ترانزستور سيليكون عامل في مختبرات بيلفي 26 يناير 1954 بواسطة موريس تانينبوم. تم إنتاج أول ترانزستور سيليكون تجاري بواسطة شركة Texas Instruments في عام 1954. وكان هذا عمل جوردون تيل ، الخبير في بلورات النمو عالية النقاء ، الذي عمل سابقًا في مختبرات بيل.[43][44][45]


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

موسفت (ترانزستور MOS)

اخترع محمد عطا الله (يسار) و داوون كانغ (يمين) موسفت (MOS transistor) فى مختبارات في 1959.

ركزت شركات أشباه الموصلات في البداية على ترانزستورات الوصلات في السنوات الأولى من صناعة أشباه الموصلات. ومع ذلك ، كان ترانزستور الوصلة جهازًا ضخمًا نسبيًا كان من الصعب تصنيعه على أساس الإنتاج الضخم ، والذي قصره على عدد من التطبيقات المتخصصة. تم وضع نظرية الترانزستورات ذات التأثير المجالي (FETs) كبدائل محتملة للترانزستورات الوصلة ، لكن الباحثين لم يتمكنوا من تشغيل FETs بشكل صحيح ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى حاجز حالة السطح المضايق الذي منع المجال الكهربائي الخارجي من اختراق المادة.[6]

في الخمسينات ، قام المهندس المصري محمد عطا الله بالتحقيق في الخصائص السطحية لأشباه الموصلات السليكونية في مختبرات بيل، حيث اقترح طريقة جديدة لتصنيع جهاز أشباه الموصلات ، بطلاء رقاقة السيليكون بطبقة عازلة من أكسيد السيليكون بحيث يمكن للكهرباء أن تخترق بشكل موثوق للسيليكون الموصل أدناه ، التغلب على الحالات السطحية التي منعت الكهرباء من الوصول إلى طبقة أشباه الموصلات. يُعرف هذا باسم التخميل السطحي ، وهي الطريقة التي أصبحت حاسمة لصناعة أشباه الموصلات لأنها جعلت من الممكن في وقت لاحق الإنتاج الضخم لدوائر السيليكون المتكاملة.[46][47] قدم النتائج التي توصل إليها في عام 1957.[48] بناء على طريقة التخميل السطحي ، طور عملية معدن وأكسيد وأشباه الموصلات (MOS).[46] واقترح أن يتم استخدام عملية MOS لبناء أول سيليكون FET يعمل ، والذي بدأ العمل على بنائه بمساعدة زميله الكوري داون كانج.[46]


اخترع محمد عطاالله وداون كانغ الترانزستور ذو التأثير المعدني وأشباه الموصلات (موسفت) ، والمعروف أيضًا باسم ترانزستور MOS في عام 1959.[3][4] كان موسفت أول ترانزستور مضغوط حقًا يمكن تصغيره وإنتاجه بكميات كبيرة من أجل مجموعة واسعة من الاستخدامات.[6] بفضل قابلية التوسع العالية,[49] واستهلاك الطاقة الأقل والكثافة الأعلى بكثير من الترانزستورات ثنائية القطب [50] ، جعلت موسفت من الممكن بناء دوائر متكاملة عالية الكثافة ، مما يسمح بدمج أكثر من 10000 ترانزستور في IC واحد.[51]

تم اختراع (MOS التكميلي) CMOS من قبل Chih-Tang Sah و فرانك وانلاس في فيرتشايلد شبه موصل في عام 1963.[52] تم تقديم أول تقرير عن موسفت للبوابة العائمة بواسطة داون كانج و Simon Sze في عام 1967.[53] [54] تم عرض موسفت ذات البوابة المزدوجة لأول مرة في 1984 باحثو المختبر الكهروتقني Toshihiro Sekigawa و يوتاكا هاياشي. FinFET (ترانزستور التأثير المجالي) ، وهو نوع من موسفت متعدد البوابات ثلاثي الأبعاد دون المستوي ، نشأ من بحث ديج هيساموتو وفريقه في مختبر أبحاث هيتاشي المركزي في عام 1989.[55][56]

الأهمية

الترانزستورات هي المكونات النشطة الرئيسية في جميع الإلكترونيات الحديثة تقريبًا. لذلك يعتبر الكثيرون أن الترانزستور هو واحد من أعظم الاختراعات في القرن العشرين.[57]

. ، .. تعتمد أهميتها في مجتمع اليوم على قدرتها على الإنتاج بكميات كبيرة باستخدام عملية مؤتمتة للغاية (تصنيع جهاز أشباه الموصلات) تحقق تكاليف منخفضة للغاية لكل ترانزستور.

موسفت (ترانزستور تأثير المجال المعدني وأكسيد شبه الموصل) ، والمعروف أيضًا باسم ترانزستور MOS ، هو إلى حد بعيد الترانزستور الأكثر استخدامًا ، ويستخدم في تطبيقات تتراوح من أجهزة الكمبيوتر والإلكترونيات[47] إلى تكنولوجيا الاتصالات مثل الهواتف الذكية.[58] يعتبر موسفت أهم ترانزستور,[59] ، وربما أهم اختراع في الإلكترونيات[60] وولادة الإلكترونيات الحديثة.[61] كان ترانزستور MOS هو اللبنة الأساسية للإلكترونيات الرقمية الحديثة منذ أواخر القرن العشرين ، مما يمهد الطريق للعصر الرقمي.[7] يصفه مكتب الولايات المتحدة للبراءات والعلامات التجارية بأنه "اختراع رائد غيّر الحياة والثقافة في جميع أنحاء العالم". .[58] Iتعتمد أهميتها في مجتمع اليوم على قدرتها على الإنتاج بكميات كبيرة باستخدام عملية مؤتمتة للغاية (تصنيع جهاز أشباه الموصلات) تحقق تكاليف منخفضة للغاية لكل ترانزستور.


اختراع أول ترانزستور في مختبرات بيلتم تسميته بعلامة IEEE Milestone في عام 2009.[62] تتضمن قائمة معالم IEEE Milestones أيضًا اختراعات ترانزستور الوصلات في عام 1948 و موسفت في عام 1959.[63]

، فإن الغالبية العظمى من الترانزستورات يتم إنتاجها الآن في دوائر متكاملة (غالبًا ما يتم اختصارها إلى IC أو الرقائق الدقيقة أو ببساطة الرقائق) ، إلى جانب الثنائيات والمقاومات والمكثفات والمكونات الإلكترونية الأخرى لإنتاج دوائر إلكترونية كاملة. تتكون البوابة المنطقية من حوالي عشرين ترانزستور ، في حين أن المعالج الدقيق المتقدم ، اعتبارًا من عام 2009 ، يمكنه استخدام ما يصل إلى 3 مليار ترانزستور (موسفت).


على الرغم من أن العديد من الشركات تنتج كل منها أكثر من مليار ترانزستورات MOS المعبأة بشكل فردي (المعروفة باسم منفصلة) كل عام ,[64] فإن الغالبية العظمى من الترانزستورات يتم إنتاجها الآن في دوائر متكاملة (غالبًا ما يتم اختصارها إلى IC أو الرقائق الدقيقة أو ببساطة الرقائق) ، إلى جانب الثنائيات والمقاومات والمكثفات والمكونات الإلكترونية الأخرى لإنتاج دوائر إلكترونية كاملة. تتكون البوابة المنطقية من حوالي عشرين ترانزستور ، في حين أن المعالج الدقيق المتقدم ، اعتبارًا من عام 2009 ، يمكنه استخدام ما يصل إلى 3 مليار ترانزستور (موسفت).[65] "تم بناء حوالي 60 مليون ترانزستور في عام 2002 ... لكل رجل وامرأة وطفل على الأرض."[66]



يعد ترانزستور MOS الجهاز الأكثر تصنيعًا في التاريخ. .[8] اعتبارًا من عام 2013 ، يتم تصنيع مليارات الترانزستورات كل يوم ، وكلها تقريبًا أجهزة موسفت.[5] بين عامي 1960 و 2018 ، تم تصنيع ما يقدر بـ 13 سكستليون MOS الترانزستور ، وهو ما يمثل 99.9 ٪ على الأقل من جميع الترانزستورات.[8]

جعلت التكلفة المنخفضة والمرونة والموثوقية للترانزستور الجهاز في كل مكان. حلت الدوائر الميكاترونية الترانزستورية محل الأجهزة الكهروميكانيكية في أجهزة التحكم والأجهزة. غالبًا ما يكون من الأسهل والأرخص استخدام وحدة تحكم دقيقة قياسية وكتابة برنامج كمبيوتر لتنفيذ وظيفة تحكم بدلاً من تصميم نظام ميكانيكي مكافئ للتحكم في نفس الوظيفة.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التشغيل المبسط

تم فتح ترانزستور دارلينجتون حتى يمكن رؤية رقاقة الترانزستور الفعلية (المربع الصغير) في الداخل. ترانزستور دارلينجتون هو ترانزستور فعال على نفس الشريحة. أحد الترانزستورات أكبر بكثير من الآخر ، لكن كلاهما كبير مقارنة بالترانزستورات في تكامل واسع النطاق لأن هذا المثال المحدد مخصص لتطبيقات الطاقة.
مخطط دائري بسيط يوضح تسميات الترانزستور ثنائي القطب n-p – n.

تأتي الفائدة الأساسية للترانزستور من قدرته على استخدام إشارة صغيرة مطبقة بين زوج من أطرافه للتحكم في إشارة أكبر بكثير في زوج آخر من الأطراف. تسمى هذه الخاصية كسب. يمكن أن ينتج إشارة خرج أقوى ، جهد أو تيار ، والذي يتناسب مع إشارة إدخال أضعف ، وبالتالي ، يمكن أن يكون بمثابة مضخم. بدلاً من ذلك ، يمكن استخدام الترانزستور لتشغيل التيار أو إيقافه في الدائرة كمفتاح تحكم كهربائي ، حيث يتم تحديد كمية التيار بواسطة عناصر الدائرة الأخرى.[67]

هناك نوعان من الترانزستورات ، ولديهما اختلافات طفيفة في كيفية استخدامها في الدائرة. يحتوي الترانزستور ثنائي القطب على أطراف تسمي باسم القاعدة ومجمع وباعث. يمكن لتيار صغير في طرف القاعدة (أي التدفق بين القاعدة والباعث) التحكم أو تبديل تيار أكبر بكثير بين أطراف المجمع والباعث. بالنسبة للترانزستور ذو التأثير المجالي ، فإن الأطراف تحمل اسم البوابة والمصدر والصرف ، ويمكن أن يتحكم الجهد عند البوابة في التيار بين المصدر والصرف.[68]

تمثل الصورة ترانزستور ثنائي القطب نموذجي في دائرة. سوف تتدفق الشحنة بين اطراف المجمع والباعث اعتمادًا على التيار في القاعدة. نظرًا لأن توصيلات القاعدة والباعث تتصرف داخليًا مثل الصمام الثنائي شبه الموصل ، يتطور انخفاض الجهد بين القاعدة والباعث أثناء وجود تيار القاعدة. تعتمد كمية هذا الجهد على المادة التي يتكون منها الترانزستور ، ويشار إليها باسم VBE.[68]

الترانزستور كبدال

يستخدم BJT كمفتاح إلكتروني في تكوين الباعث الأرضي.

تُستخدم الترانزستورات بشكل شائع في الدوائر الرقمية كمفاتيح إلكترونية يمكن أن تكون إما في حالة "تشغيل" أو "إيقاف" ، سواء للتطبيقات عالية الطاقة مثل إمدادات الطاقة في الوضع المُبدّل ولتطبيقات الطاقة المنخفضة مثل البوابات المنطقية. تشمل المتغيرات المهمة لهذا التطبيق التيار المبدل ، والجهد الذي يتم التعامل معه ، وسرعة التحويل ، التي تتميز بأوقات الصعود والهبوط..[68]

في دائرة ترانزستور باعث أرضي ، مثل دائرة مفتاح الضوء الموضحة ، مع ارتفاع جهد القاعدة ، ترتفع تيارات الباعث والمجمع بشكل كبير. ينخفض ​​جهد المجمع بسبب انخفاض المقاومة من المجمع إلى الباعث. إذا كان فرق الجهد بين المجمع والباعث صفرًا (أو بالقرب من الصفر) ، فسيكون تيار المجمع محدودًا فقط بمقاومة الحمل (المصباح الكهربائي) وفولطية الإمداد. وهذا ما يسمى التشبع لأن التيار يتدفق من المجمع إلى الباعث بحرية. عند التشبع ، يقال أن المفتاح في وضع التشغيل.[69]

يعد توفير تيار محرك أساسي كافٍ مشكلة رئيسية في استخدام الترانزستورات ثنائية القطب كمفاتيح. يوفر الترانزستور مكاسب التيار ، مما يسمح بتبديل تيار كبير نسبيًا في المجمع بواسطة تيار أصغر بكثير إلى طرف القاعدة. تختلف نسبة هذه التيارات اعتمادًا على نوع الترانزستور ، وحتى بالنسبة لنوع معين ، تختلف باختلاف تيار المجمع. في مثال دائرة تبديل الضوء الموضحة ، يتم اختيار المقاوم لتوفير تيار قاعدة كافٍ لضمان تشبع الترانزستور.[68]

في دائرة التبديل ، تتمثل الفكرة في محاكاة ، أقرب ما يمكن ، المفتاح المثالي الذي يحتوي على خصائص الدائرة المفتوحة عند إيقاف التشغيل ، الدائرة القصر عند التشغيل ، والانتقال الفوري بين الحالتين. يتم اختيار المتغيرات بحيث يقتصر خرج "الإيقاف" على تيارات التسرب صغيرة جدًا بحيث لا تؤثر على الدوائر المتصلة ، ومقاومة الترانزستور في حالة "التشغيل" صغيرة جدًا بحيث لا تؤثر على الدوائر ، ويكون الانتقال بين الحالتين سريعًا بما فيه الكفاية لا يكون لها تأثير ضار.[68]

الترانزستور كمضخم

دائرة المضخم ، تكوين باعث مشترك مع دائرة انحراف مقسم الجهد.

تم تصميم مضخم الباعث المشترك بحيث يؤدي تغيير صغير في الجهد (Vin) إلى تغيير التيار الصغير من خلال قاعدة الترانزستور الذي يعني تضخيمه الحالي مع خصائص الدائرة أن التقلبات الصغيرة في Vin تنتج تغييرات كبيرة في Vout..[68]

من الممكن تكوينات مختلفة لمضخم الترانزستور الواحد، حيث يوفر بعضها مكاسب التيار وبعض مكاسب الجهد وبعضها معا.

من الهواتف المحمولة إلى أجهزة التليفزيون ، تتضمن أعداد كبيرة من المنتجات مضخمات لاستنساخ الصوت ، ونقل الراديو ومعالجة الإشارات. بالكاد زوّدت أول مضخمات صوت منفصلة عن الترانزستور بضع مئات من الملي واط ، ولكن زادت القوة ودقة الصوت تدريجيًا مع توفر ترانزستورات أفضل وتطور بنية مكبر الصوت.[68]

تعد مضخمات الصوت الترانزستور الحديثة التي تصل إلى بضع مئات من الواط شائعة وغير مكلفة نسبيًا.

مقارنته بالأنابيب المفرغة

قبل تطوير الترانزستورات ، كانت الأنابيب المفرغة (الإلكترون) (أو في "الصمامات الحرارية" أو "الصمامات" في المملكة المتحدة) هي المكونات النشطة الرئيسية في المعدات الإلكترونية.

المزايا

المزايا الرئيسية التي سمحت للترانزستورات باستبدال الأنابيب المفرغة في معظم التطبيقات هي

  • لا يوجد سخان كاثود (الذي ينتج توهجًا برتقاليًا مميزًا للأنابيب) ، مما يقلل من استهلاك الطاقة ، ويقضي على التأخير عند تسخين سخانات الأنبوب ، والمناعة من تسمم الكاثود واستنزافه.
  • حجم ووزن صغيران للغاية ، مما يقلل من حجم المعدات.
  • يمكن تصنيع أعداد كبيرة من الترانزستورات الصغيرة للغاية كدائرة متكاملة واحدة.
  • جهد تشغيل منخفض متوافق مع بطاريات بضع خلايا فقط.
  • عادة ما تكون الدوائر ذات كفاءة الطاقة الأكبر ممكنة. بالنسبة للتطبيقات منخفضة الطاقة (على سبيل المثال ، تضخيم الجهد) على وجه الخصوص ، يمكن أن يكون استهلاك الطاقة أقل بكثير من الأنابيب.
  • الأجهزة التكميلية المتاحة ، مما يوفر مرونة في التصميم بما في ذلك دوائر التماثل التكميلي ، غير ممكن مع الأنابيب المفرغة.
  • حساسية منخفضة جدًا للصدمة والاهتزاز الميكانيكي ، مما يوفر صلابة جسدية والقضاء فعليًا على الإشارات الزائفة الناتجة عن الصدمة (على سبيل المثال ، الميكروفونات في التطبيقات الصوتية).
  • غير معرضة لكسر غلاف زجاجي ، تسرب ، غاز ، وغيرها من الأضرار المادية.

القيود

تحتوي الترانزستورات على القيود التالية:

  • فهي تفتقر إلى حركة الإلكترون الأعلى التي يوفرها فراغ الأنابيب المفرغة ، وهو أمر مرغوب فيه لتشغيل الطاقة عالية الترددات - مثل تلك المستخدمة في البث التلفزيوني عبر الهواء.
  • تكون الترانزستورات وأجهزة الحالة الصلبة الأخرى عرضة للتلف من الأحداث الكهربائية والحرارية القصيرة جدًا ، بما في ذلك التفريغ الكهروستاتيكي في المناولة. الأنابيب المفرغة أكثر شدة كهربائياً.
  • فهي حساسة للإشعاع والأشعة الكونية (تستخدم رقائق خاصة مقواة بالإشعاع لأجهزة المركبة الفضائية).
  • في التطبيقات الصوتية ، تفتقر الترانزستورات إلى التشوه التوافقي الأدنى - ما يسمى بصوت الأنبوب - الذي يميز الأنابيب المفرغة ويفضله البعض.[70]

الأنواع

BJT PNP symbol.svg PNP JFET P-Channel Labelled.svg P-channel
BJT NPN symbol.svg NPN JFET N-Channel Labelled.svg N-channel
BJT JFET
رمزي BJT و JFET
JFET P-Channel Labelled.svg IGFET P-Ch Enh Labelled.svg IGFET P-Ch Enh Labelled simplified.svg IGFET P-Ch Dep Labelled.svg P-channel
JFET N-Channel Labelled.svg IGFET N-Ch Enh Labelled.svg IGFET N-Ch Enh Labelled simplified.svg IGFET N-Ch Dep Labelled.svg N-channel
JFET MOSFET enh MOSFET dep
رموز JFET وموسفت

يتم تصنيف الترانزستورات حسب:

وبالتالي ، يمكن وصف ترانزستور معين بأنه السيليكون ، التركيب السطحي ، BJT ، n-p – n ، الطاقة المنخفضة ، المفتاح عالي التردد.

هناك طريقة شائعة لتذكر أي رمز يمثل نوع الترانزستور هو النظر إلى السهم وكيفية ترتيبه. ضمن رمز الترانزستور NPN ، لن يشير السهم إلى iN. على العكس ، داخل رمز PNP ، ترى أن السهم يشير إلى iN بشكل محفور.

ترانزستور تأثير المجال (FET)

تشغيل FET ومنحنى Id-Vg. في البداية ، عندما لا يتم تطبيق جهد البوابة ، لا توجد إلكترونات معكوسة في القناة ، لذلك يتم إيقاف تشغيل الجهاز. مع زيادة جهد البوابة ، تزداد كثافة الإلكترون العكسي في القناة ، ويزداد التيار ، وبالتالي يتم تشغيل الجهاز.

يستخدم الترانزستور ذو التأثير المجال ، والذي يطلق عليه أحيانًا ترانزستور أحادي القطب ، إلكترونات (في قناة FET n) أو ثقوب (في p-قناة FET) للتوصيل. تم تسمية المحطات الأربعة لـ FET بالمصدر والبوابة والمصفاة والجسم (الركيزة). في معظم FETs ، يتم توصيل الجسم بالمصدر داخل الحزمة ، وسيتم افتراض ذلك للوصف التالي.

في FET ، يتدفق تيار التصريف إلى المصدر عبر قناة موصلة تربط منطقة المصدر بمنطقة الصرف. تختلف الموصلية حسب المجال الكهربائي الذي يتم إنتاجه عند تطبيق الجهد بينبين البوابة والمصدر. مع زيادة جهد مصدر البوابة (VGS) ، يزداد تيار مصدر الصرف (IDS) أضعافًا مضاعفة لـ VGS أقل من العتبة ، ثم بمعدل تربيعي تقريبًا (IDS ∝ (VGS - VT) 2) (حيث VT هو العتبة الجهد الذي يبدأ عنده تيار التصريف) البوابة وأطراف المصدر ، وبالتالي يتم التحكم في التدفق الحالي بين المصرف والمصدر بالجهد المطبق في المنطقة "محدد بالشحنة الحيزية" فوق العتبة[72] لا يلاحظ السلوك التربيعي في الأجهزة الحديثة ، على سبيل المثال ، في العقدة التكنولوجية 65 نانومتر.[73]

بالنسبة للضوضاء المنخفضة في النطاق الترددي الضيق ، تكون مقاومة الإدخال الأعلى لـ FET مفيدة.

تنقسم FETs إلى عائلتين: تقاطع FET (JFET) وبوابة معزولة FET (IGFET). يُعرف IGFET بشكل أكثر شيوعًا باسم FET (موسفت) - أكسيد معدني - شبه موصل ، مما يعكس بنائه الأصلي من طبقات من المعدن (البوابة) ، وأكسيد (العزل) ، وأشباه الموصلات. على عكس IGFETs ، تشكل بوابة JFET صمام ثنائي p مع القناة التي تقع بين المصدر والصرف. من الناحية الوظيفية ، يجعل هذا J-channel القناة n مكافئ الحالة الصلبة لثلاثي الأنبوب المفرغ الذي ، بالمثل ، يشكل صمامًا ثنائيًا بين شبكته والكاثود. أيضًا ، يعمل كلا الجهازين في وضع الاستنفاد ، وكلاهما لهما مقاومة دخل عالية ، وكلاهما يوصلا التيار تحت سيطرة جهد الدخل.


FETs المعدنية - شبه الموصلة (MESFETs) هي JFETs حيث يتم استبدال تقاطع p-n المتحيز بعكس تقاطع أشباه الموصلات المعدنية. هذه ، و HEMTs (الترانزستورات ذات الحركة الإلكترونية العالية ، أو HFETs) ، حيث يتم استخدام غاز إلكترون ثنائي الأبعاد مع حركة حاملة عالية جدًا لنقل الشحن ، مناسبة بشكل خاص للاستخدام على ترددات عالية جدًا (عدة جيجاهرتز).

تنقسم FETs أيضًا إلى أنواع وضع الاستنفاد وأنماط وضع التحسين ، اعتمادًا على ما إذا كانت القناة قيد التشغيل أو إيقاف التشغيل مع صفر من الجهد من البوابة إلى المصدر. بالنسبة إلى وضع التحسين ، تكون القناة متوقفة تمامًا عند انحياز صفري ، ويمكن لإمكانية البوابة "تعزيز" التوصيل. بالنسبة لوضع الاستنفاد ، تكون القناة في وضع انحياز صفري ، ويمكن أن تؤدي البوابة (للقطبية المعاكسة) إلى "استنفاد" القناة ، مما يقلل من التوصيل. في أي من الوضعين ، يتوافق جهد بوابة أكثر إيجابية مع تيار أعلى لأجهزة القناة n والتيار المنخفض لأجهزة القناة p. ما يقرب من جميع JFETs هي وضع استنفاد لأن تقاطعات الصمام الثنائي ستعيد التحيز والسلوك إذا كانت أجهزة وضع التحسين ، في حين أن معظم IGFETs هي أنواع وضع التحسين.

أشباه موصلات أكاسيد الفلزات FET (موسفت)

ترانزستور تأثير المجال المعدني - شبه الموصل (موسفت ، MOS-FET ، أو MOS FET) ، والمعروف أيضًا باسم الترانزستور المعدني - أكسيد السيليكون (MOS الترانزستور ، أو MOS) ,[5] هو نوع من الترانزستور ذو تأثير المجال يتم تصنيعها بواسطة أكسدة أشباه الموصلات الخاضعة للتحكم ، عادة السيليكون. يحتوي على بوابة معزولة ، يحدد جهدها توصيلية الجهاز. يمكن استخدام هذه القدرة على تغيير التوصيلية مع مقدار الجهد المطبق لتضخيم أو تبديل الإشارات الإلكترونية.[7] . موسفت هو إلى حد بعيد الترانزستور الأكثر شيوعًا ، ولبنة البناء الأساسية لمعظم الإلكترونيات الحديثة. تمثل موسفت 99.9 ٪ من جميع الترانزستورات في العالم.[8]

ترانزستور ثنائي القطب (BJT)

سميت الترانزستورات ثنائية القطب لأنها تجري باستخدام ناقلات الأغلبية والأقلية. إن ترانزستور الوصلة ثنائي القطب ، وهو النوع الأول من الترانزستور الذي يتم إنتاجه بكميات كبيرة ، هو مزيج من ثنائي ثنائي الوصلة ، ويتكون إما من طبقة رقيقة من أشباه الموصلات من النوع p المحصورة بين اثنين من أشباه الموصلات من النوع n (ن-ب-ن الترانزستور) ، أو طبقة رقيقة من أشباه الموصلات من النوع n المحصورة بين اثنين من أشباه الموصلات من النوع p (ترانزستور p-n-p). ينتج عن هذا البناء تقاطعان p-n: تقاطع قاعدة - باعث وتقاطع قاعدة - جامع ، مفصولين بمنطقة رقيقة من أشباه الموصلات تعرف باسم منطقة القاعدة. (اثنان من الثنائيات الموصلة ببعضهما البعض دون مشاركة منطقة شبه موصلة متداخلة لن تصنع ترانزستور).

تحتوي BJT على ثلاث أطراف ، تتوافق مع طبقات أشباه الموصلات الثلاث - الباعث والقاعدة والمجمع. وهي مفيدة في المضخمات لأن التيارات في الباعث والمجمع يمكن التحكم فيها بواسطة تيار أساسي صغير نسبيًا.[74] في ترانزستور n – p – n الذي يعمل في المنطقة النشطة ، يكون تقاطع باعث القاعدة متحيزًا للأمام (الإلكترونات والثقوب تترابط عند التقاطع) ، ويكون تقاطع جامع القاعدة منحازًا عكسيًا (تتشكل الإلكترونات والثقوب في ، و الابتعاد عن التقاطع) ، ويتم حقن الإلكترونات في منطقة القاعدة. ولأن القاعدة ضيقة ، فإن معظم هذه الإلكترونات سوف تنتشر في تقاطع القاعدة - جامع المتحيز والعكس وتجتاحه في المجمع ؛ ربما يتم إعادة دمج مائة من الإلكترونات في القاعدة ، وهي الآلية السائدة في تيار القاعدة. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن القاعدة مخدرة قليلاً (بالمقارنة مع مناطق باعث وجامع) ، فإن معدلات إعادة التركيب منخفضة ، مما يسمح لمزيد من شركات النقل بالانتشار عبر منطقة القاعدة. من خلال التحكم في عدد الإلكترونات التي يمكن أن تترك القاعدة ، يمكن التحكم في عدد الإلكترونات التي تدخل المجمع.[74] تيار المجمع هو تقريبًا β (كسب تيار باعث مشترك) مضروبًا بتيار القاعدة. عادةً ما يكون أكبر من 100 للترانزستورات ذات الإشارة الصغيرة ولكن يمكن أن يكون أصغر في الترانزستورات المصممة للتطبيقات عالية الطاقة.

على عكس الترانزستور ذو التأثير المجالي (انظر أدناه) ، فإن BJT هو جهاز مقاومة منخفضة المدخلات. أيضًا ، مع زيادة جهد القاعدة - الباعث (VBE) ، يزداد تيار باعث القاعدة ، وبالتالي يزداد تيار المجمع - الباعث (ICE) بشكل كبير وفقًا لنموذج شوكلي الثنائي ونموذج Ebers-Moll. بسبب هذه العلاقة الأسية ، فإن BJT لديها توصيلية أعلى من FET.


يمكن إجراء الترانزستورات ثنائية القطب من خلال التعرض للضوء ، لأن امتصاص الفوتونات في منطقة القاعدة يولد تيارًا ضوئيًا يعمل كتيار أساسي ؛ تيار المجمع تقريبًا β أضعاف التيار الضوئي. تحتوي الأجهزة المصممة لهذا الغرض على نافذة شفافة في العبوة تسمى الترانزستورات الضوئية.

استخدام موسفتs وBJTs

موسفت هو إلى حد بعيد الترانزستور الأكثر استخدامًا لكل من الدوائر الرقمية وكذلك الدوائر التناظرية,[75] وهو ما يمثل 99.9 ٪ من جميع الترانزستورات في العالم.[8] كان الترانزستور ثنائي التوصيل (BJT) سابقًا هو الترانزستور الأكثر استخدامًا خلال الخمسينات إلى الستينيات. حتى بعد أن أصبحت أجهزة موسفت متاحة على نطاق واسع في السبعينيات ، ظلت BJT الترانزستور المفضل للعديد من الدوائر التناظرية مثل المكبرات بسبب خطتها الأكبر ، حتى أجهزة موسفت (مثل موسفت الطاقة و LDMOS و RF CMOS) استبدلت بها لمعظم التطبيقات الطاقة الإلكترونية في الثمانينيات. في الدوائر المتكاملة ، سمحت لهم الخصائص المرغوبة لـ موسفت بالحصول على كل حصة السوق تقريبًا للدوائر الرقمية في السبعينيات. يمكن تطبيق وحدات موسفت المنفصلة (عادةً وحدات موسفت التي تعمل بالطاقة) في تطبيقات الترانزستور ، بما في ذلك الدوائر التناظرية ، ومنظمات الفولت ، ومكبرات الصوت ، ومحولات الطاقة ومشغلات المحركات.

أنواع أخرى من الترانزستور

تم إنشاء رمز الترانزستور على الرصيف البرتغالي في جامعة أفييرو.

معايير / مواصفات ترقيم الأجزاء

يمكن تحليل أنواع بعض الترانزستورات من رقم الجزء. هناك ثلاثة معايير رئيسية لتسمية أشباه الموصلات. في كل منها ، توفر البادئة الأبجدية الرقمية أدلة على نوع الجهاز.

المعيار الصناعي الياباني (JIS)

بادئات ترانزستور JIS
البادئة نوع الترانزستور
2SA عالى التردد p–n–p BJT
2SB تردد -صوتى p–n–p BJT
2SC عالى التردد n–p–n BJT
2SD تردد- صوتي n–p–n BJT
2SJ قناة ب FET (كل من JFET و موسفت)
2SK قناة ن FET (كل من JFET و موسفت)

الرابطة الأوروپية لمصنعي المكونات الإلكترونية (EECA)

Pro Electron / EECA transistor prefix table
Prefix class Type and usage Example Equivalent Reference
AC الجرمانيوم ترانزستور AF إشارة صغيرة AC126 NTE102A Datasheet
AD الجرمانيوم AF ترانزستور الطاقة AD133 NTE179 Datasheet
AF الجرمانيوم ترانزستور AF إشارة صغيرة AF117 NTE160 Datasheet
AL الجرمانيوم AF ترانزستور الطاقة ALZ10 NTE100 Datasheet
AS الجرمانيوم تبديل الترانزستور ASY28 NTE101 Datasheet
AU الجرمانيوم ترانزستور تبديل الطاقة AU103 NTE127 Datasheet
BC السيليكون ، الترانزستور ذو الإشارة الصغيرة ("الأغراض العامة") BC548 2N3904 Datasheet
BD السيليكون ، ترانزستور الطاقة BD139 NTE375 Datasheet
BF السيليكون ، الترددات اللاسلكية (عالية التردد) BJT أو FET BF245 NTE133 Datasheet
BS السيليكون ، تبديل الترانزستور (BJT أو موسفت) BS170 2N7000 Datasheet
BL سيليكون ، عالي التردد ، طاقة عالية (للأرسال) BLW60 NTE325 Datasheet
BU السيليكون ، الجهد العالي (لدوائر انحراف أفقي CRT) BU2520A NTE2354 Datasheet
CF زرنيخيد الترانزستور ذو الإشارة الدقيقة بغلاف الزرنيخ (MESFET) CF739 Datasheet
CL ترانزستور طاقة الميكروويف مركب الزرنيخ (FET) CLY10 Datasheet

المجلس المشترك لهندسة الاجهزة الإلكترونية (JEDEC)

الملكية

مشكلات التسمية

التصنيع

مواد أشباه الموصلات

خصائص مواد أشباه الموصلات
مواد شبه موصلة الجهد الأمامى للوصلة
V @ 25 °C
التنقل الإلكتروني
m2/(V·s) @ 25 °C
تنقل الثقوب
m2/(V·s) @ 25 °C
اقصى درجة حرارة للوصلة
°C
الجرمانيوم 0.27 0.39 0.19 70 to 100
السيلكون 0.71 0.14 0.05 150 to 200
مركب الزرنيخ 1.03 0.85 0.05 150 to 200
وصلة الومنيوم-السليكون 0.3 150 to 200


التغليف

مجموعة متنوعة من الترانزستورات المنفصلة
الترانزستورات KT315b السوفيتية


الترانزستورات المرنة

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ "1926 – Field Effect Semiconductor Device Concepts Patented". Computer History Museum. Archived from the original on March 22, 2016. Retrieved March 25, 2016.
  2. ^ "The Nobel Prize in Physics 1956". Nobelprize.org. Nobel Media AB. Archived from the original on December 16, 2014. Retrieved December 7, 2014.
  3. ^ أ ب "1960 - Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated". The Silicon Engine. Computer History Museum.
  4. ^ أ ب Lojek, Bo (2007). History of Semiconductor Engineering. Springer Science & Business Media. pp. 321–3. ISBN 9783540342588.
  5. ^ أ ب ت "Who Invented the Transistor?". Computer History Museum. 4 December 2013. Retrieved 20 July 2019.
  6. ^ أ ب ت Moskowitz, Sanford L. (2016). Advanced Materials Innovation: Managing Global Technology in the 21st century. John Wiley & Sons. p. 168. ISBN 9780470508923.
  7. ^ أ ب ت "Triumph of the MOS Transistor". YouTube. Computer History Museum. 6 August 2010. Retrieved 21 July 2019.
  8. ^ أ ب ت ث ج "13 Sextillion & Counting: The Long & Winding Road to the Most Frequently Manufactured Human Artifact in History". Computer History Museum. April 2, 2018. Retrieved 28 July 2019.
  9. ^ Moavenzadeh, Fred (1990). Concise Encyclopedia of Building and Construction Materials. ISBN 9780262132480.
  10. ^ Vardalas, John (May 2003) Twists and Turns in the Development of the Transistor Archived January 8, 2015, at the Wayback Machine. IEEE-USA Today's Engineer.
  11. ^ Lilienfeld, Julius Edgar, "Method and apparatus for controlling electric current" U.S. Patent 1٬745٬175  January 28, 1930 (filed in Canada 1925-10-22, in US October 8, 1926).
  12. ^ "Amplifier For Electric Currents". United States Patent and Trademark Office.
  13. ^ "Device For Controlling Electric Current". United States Patent and Trademark Office.
  14. ^ أ ب "Twists and Turns in the Development of the Transistor". Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. Archived from the original on January 8, 2015.
  15. ^ Heil, Oskar, "Improvements in or relating to electrical amplifiers and other control arrangements and devices", Patent No. GB439457, European Patent Office, filed in Great Britain 1934-03-02, published December 6, 1935 (originally filed in Germany March 2, 1934).
  16. ^ "November 17 – December 23, 1947: Invention of the First Transistor". American Physical Society. Archived from the original on January 20, 2013.
  17. ^ Millman, S., ed. (1983). A History of Engineering and Science in the Bell System, Physical Science (1925–1980). AT&T Bell Laboratories. p. 102.
  18. ^ Bodanis, David (2005). Electric Universe. Crown Publishers, New York. ISBN 978-0-7394-5670-5.
  19. ^ "transistor". American Heritage Dictionary (3rd ed.). Boston: Houghton Mifflin. 1992. More than one of |encyclopedia= and |encyclopedia= specified (help)
  20. ^ "The Nobel Prize in Physics 1956". nobelprize.org. Archived from the original on March 12, 2007.
  21. ^ أ ب Guarnieri, M. (2017). "Seventy Years of Getting Transistorized". IEEE Industrial Electronics Magazine. 11 (4): 33–37. doi:10.1109/MIE.2017.2757775.CS1 maint: ref=harv (link)
  22. ^ Lee, Thomas H. (2003). The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits (PDF). Cambridge University Press. ISBN 9781139643771.
  23. ^ Puers, Robert; Baldi, Livio; Voorde, Marcel Van de; Nooten, Sebastiaan E. van (2017). Nanoelectronics: Materials, Devices, Applications, 2 Volumes. John Wiley & Sons. p. 14. ISBN 9783527340538.
  24. ^ FR patent 1010427 H. F. Mataré / H. Welker / Westinghouse: "Nouveau sytème cristallin à plusieurs électrodes réalisant des relais de effects électroniques" filed on August 13, 1948
  25. ^ US patent 2673948 H. F. Mataré / H. Welker / Westinghouse, "Crystal device for controlling electric currents by means of a solid semiconductor" French priority August 13, 1948
  26. ^ "1948, The European Transistor Invention". Computer History Museum. Archived from the original on September 29, 2012.
  27. ^ 1951: First Grown-Junction Transistors Fabricated Archived April 4, 2017, at the Wayback Machine.
  28. ^ "A Working Junction Transistor". Archived from the original on July 3, 2017. Retrieved September 17, 2017.
  29. ^ Bradley, W.E. (December 1953). "The Surface-Barrier Transistor: Part I-Principles of the Surface-Barrier Transistor". Proceedings of the IRE. 41 (12): 1702–1706. doi:10.1109/JRPROC.1953.274351.
  30. ^ Wall Street Journal, December 4, 1953, page 4, Article "Philco Claims Its Transistor Outperforms Others Now In Use"
  31. ^ Electronics magazine, January 1954, Article "Electroplated Transistors Announced"
  32. ^ 1953 Foreign Commerce Weekly; Volume 49; pp.23
  33. ^ "Der deutsche Erfinder des Transistors – Nachrichten Welt Print – DIE WELT". Die Welt. Welt.de. November 23, 2011. Archived from the original on May 15, 2016. Retrieved May 1, 2016.
  34. ^ "Regency TR-1 Transistor Radio History". Archived from the original on October 21, 2004. Retrieved April 10, 2006.
  35. ^ "The Regency TR-1 Family". Archived from the original on April 27, 2017. Retrieved April 10, 2017.
  36. ^ "Regency manufacturer in USA, radio technology from United St". Archived from the original on April 10, 2017. Retrieved April 10, 2017.
  37. ^ Wall Street Journal, "Chrysler Promises Car Radio With Transistors Instead of Tubes in '56", April 28th 1955, page 1
  38. ^ Hirsh, Rick. "Philco's All-Transistor Mopar Car Radio". Allpar.com. Retrieved 2015-02-18.
  39. ^ "FCA North America - Historical Timeline 1950-1959". www.fcanorthamerica.com.
  40. ^ Skrabec, Quentin R., Jr. (2012). The 100 Most Significant Events in American Business: An Encyclopedia. ABC-CLIO. pp. 195–7. ISBN 978-0313398636.
  41. ^ Snook, Chris J. (29 November 2017). "The 7 Step Formula Sony Used to Get Back On Top After a Lost Decade". Inc.
  42. ^ Kozinsky, Sieva (8 January 2014). "Education and the Innovator's Dilemma". Wired. Retrieved 14 October 2019.
  43. ^ Riordan, Michael (May 2004). "The Lost History of the Transistor". IEEE Spectrum: 48–49. Archived from the original on May 31, 2015.
  44. ^ Chelikowski, J. (2004) "Introduction: Silicon in all its Forms", p. 1 in Silicon: evolution and future of a technology. P. Siffert and E. F. Krimmel (eds.). Springer, ISBN 3-540-40546-1.
  45. ^ McFarland, Grant (2006) Microprocessor design: a practical guide from design planning to manufacturing. McGraw-Hill Professional. p. 10. ISBN 0-07-145951-0.
  46. ^ أ ب ت "Martin Atalla in Inventors Hall of Fame, 2009". Retrieved 21 June 2013.
  47. ^ أ ب "Dawon Kahng". National Inventors Hall of Fame. Retrieved 27 June 2019.
  48. ^ Lojek, Bo (2007). History of Semiconductor Engineering. Springer Science & Business Media. p. 120. ISBN 9783540342588.
  49. ^ Motoyoshi, M. (2009). "Through-Silicon Via (TSV)" (PDF). Proceedings of the IEEE. 97 (1): 43–48. doi:10.1109/JPROC.2008.2007462. ISSN 0018-9219.
  50. ^ "Transistors Keep Moore's Law Alive". EETimes. 12 December 2018. Retrieved 18 July 2019.
  51. ^ Hittinger, William C. (1973). "Metal-Oxide-Semiconductor Technology". Scientific American. 229 (2): 48–59. Bibcode:1973SciAm.229b..48H. doi:10.1038/scientificamerican0873-48. ISSN 0036-8733. JSTOR 24923169.
  52. ^ "1963: Complementary MOS Circuit Configuration is Invented". Computer History Museum. Retrieved 6 July 2019.
  53. ^ D. Kahng and S. M. Sze, "A floating gate and its application to memory devices", The Bell System Technical Journal, vol. 46, no. 4, 1967, pp. 1288–1295
  54. ^ Sekigawa, Toshihiro; Hayashi, Yutaka (1 August 1984). "Calculated threshold-voltage characteristics of an XMOS transistor having an additional bottom gate". Solid-State Electronics. 27 (8): 827–828. Bibcode:1984SSEle..27..827S. doi:10.1016/0038-1101(84)90036-4. ISSN 0038-1101.
  55. ^ "IEEE Andrew S. Grove Award Recipients". IEEE Andrew S. Grove Award. Institute of Electrical and Electronics Engineers. Retrieved 4 July 2019.
  56. ^ "The Breakthrough Advantage for FPGAs with Tri-Gate Technology" (PDF). Intel. 2014. Retrieved 4 July 2019.
  57. ^ Price, Robert W. (2004). Roadmap to Entrepreneurial Success. AMACOM Div American Mgmt Assn. p. 42. ISBN 978-0-8144-7190-6.
  58. ^ أ ب "Remarks by Director Iancu at the 2019 International Intellectual Property Conference". United States Patent and Trademark Office. June 10, 2019. Retrieved 20 July 2019.
  59. ^ Ashley, Kenneth L. (2002). Analog Electronics with LabVIEW. Prentice Hall Professional. p. 10. ISBN 9780130470652.
  60. ^ Thompson, S. E.; Chau, R. S.; Ghani, T.; Mistry, K.; Tyagi, S.; Bohr, M. T. (2005). "In search of "Forever," continued transistor scaling one new material at a time". IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing. 18 (1): 26–36. doi:10.1109/TSM.2004.841816. ISSN 0894-6507. In the field of electronics, the planar Si metal–oxide–semiconductor field-effect transistor (MOSFET) is perhaps the most important invention.
  61. ^ Kubozono, Yoshihiro; He, Xuexia; Hamao, Shino; Uesugi, Eri; Shimo, Yuma; Mikami, Takahiro; Goto, Hidenori; Kambe, Takashi (2015). "Application of Organic Semiconductors toward Transistors". Nanodevices for Photonics and Electronics: Advances and Applications. CRC Press. p. 355. ISBN 9789814613750.
  62. ^ "Milestones:Invention of the First Transistor at Bell Telephone Laboratories, Inc., 1947". IEEE Global History Network. IEEE. Archived from the original on October 8, 2011. Retrieved August 3, 2011.
  63. ^ List of IEEE Milestones
  64. ^ FETs/MOSFETs: Smaller apps push up surface-mount supply. globalsources.com (April 18, 2007)
  65. ^ "ATI and Nvidia face off Archived May 23, 2013, at the Wayback Machine.." CNET (October 7, 2009). Retrieved on February 2, 2011.
  66. ^ Turley, Jim (December 18, 2002). "The Two Percent Solution" Archived March 4, 2016, at the Wayback Machine.. embedded.com
  67. ^ Roland, James (2016-08-01). How Transistors Work (in الإنجليزية). Lerner Publications ™. ISBN 978-1-5124-2146-0.
  68. ^ أ ب ت ث ج ح خ Pulfrey, David L. (2010-01-28). Understanding Modern Transistors and Diodes (in الإنجليزية). Cambridge University Press. ISBN 978-1-139-48467-1.
  69. ^ Kaplan, Daniel (2003). Hands-On Electronics. pp. 47–54, 60–61. Bibcode:2003hoe..book.....K. doi:10.2277/0521815363. ISBN 978-0-511-07668-8.
  70. ^ van der Veen, M. (2005). "Universal system and output transformer for valve amplifiers". 118th AES Convention, Barcelona, Spain. 
  71. ^ "Transistor Example". Archived from the original on February 8, 2008. 071003 bcae1.com
  72. ^ Horowitz, Paul; Winfield Hill (1989). The Art of Electronics (2nd ed.). Cambridge University Press. p. 115. ISBN 978-0-521-37095-0.
  73. ^ Sansen, W. M. C. (2006). Analog design essentials. New York, Berlin: Springer. p. §0152, p. 28. ISBN 978-0-387-25746-4.
  74. ^ أ ب Streetman, Ben (1992). Solid State Electronic Devices. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall. pp. 301–305. ISBN 978-0-13-822023-5.
  75. ^ "MOSFET DIFFERENTIAL AMPLIFIER" (PDF). Boston University. Retrieved 10 August 2019.
  76. ^ "IGBT Module 5SNA 2400E170100" (PDF). Archived from the original (PDF) on April 26, 2012. Retrieved June 30, 2012.
  77. ^ (2003-10-16) "A new monolithic emitter-switching bipolar transistor (ESBT) in high-voltage converter applications" in 38th IAS annual Meeting on Conference Record of the Industry Applications Conference. IEEE Vol. 3 of 3: 1810–1817. doi:10.1109/IAS.2003.1257745. 
  78. ^ STMicroelectronics. "ESBTs". www.st.com. Retrieved February 17, 2019. ST no longer offers these components, this web page is empty, and datasheets are obsoletes
  79. ^ Zhong Yuan Chang, Willy M. C. Sansen, Low-Noise Wide-Band Amplifiers in Bipolar and CMOS Technologies, page 31, Springer, 1991 ISBN 0792390962.
  80. ^ "Single Electron Transistors". Snow.stanford.edu. Archived from the original on April 26, 2012. Retrieved June 30, 2012.
  81. ^ Sanders, Robert (June 28, 2005). "Nanofluidic transistor, the basis of future chemical processors". Berkeley.edu. Archived from the original on July 2, 2012. Retrieved June 30, 2012.
  82. ^ "The return of the vacuum tube?". Gizmag.com. May 28, 2012. Archived from the original on April 14, 2016. Retrieved May 1, 2016.

قراءات إضافية

كتب
  • Horowitz, Paul & Hill, Winfield (2015). The Art of Electronics (3 ed.). Cambridge University Press. ISBN 978-0521809269.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  • Amos SW, James MR (1999). Principles of Transistor Circuits. Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-4427-3. Cite uses deprecated parameter |lastauthoramp= (help)
  • Riordan, Michael & Hoddeson, Lillian (1998). Crystal Fire. W.W Norton & Company Limited. ISBN 978-0-393-31851-7. Cite uses deprecated parameter |lastauthoramp= (help) The invention of the transistor & the birth of the information age
  • Warnes, Lionel (1998). Analogue and Digital Electronics. Macmillan Press Ltd. ISBN 978-0-333-65820-8.
  • The Power Transistor - Temperature and Heat Transfer; 1st Ed; John McWane, Dana Roberts, Malcom Smith; McGraw-Hill; 82 pages; 1975; ISBN 978-0-07-001729-0. (archive)
  • Transistor Circuit Analysis - Theory and Solutions to 235 Problems; 2nd Ed; Alfred Gronner; Simon and Schuster; 244 pages; 1970. (archive)
  • Transistor Physics and Circuits; R.L. Riddle and M.P. Ristenbatt; Prentice-Hall; 1957.
دوريات
كتب بيانات

وصلات خارجية

 
Search Wikimedia Commons
  Wikimedia Commons has media related to:
هناك كتاب ، Transistors، في معرفة الكتب.


Pinouts