Semi-dilindungi halaman Untuk kegunaan lain, lihat Transistor (disambiguasi). Aneka diskrit transistor. Paket agar dari atas ke bawah: TO-3, ke-126, TO-92, SOT-23

Suatu transistor adalah perangkat semikonduktor yang digunakan untuk memperkuat dan beralih sinyal elektronik dan listrik. Hal ini terdiri dari bahan semikonduktor dengan setidaknya tiga terminal untuk koneksi ke sirkuit eksternal. Sebuah tegangan atau arus diterapkan pada sepasang terminal transistor perubahan arus yang mengalir melalui sepasang terminal. Karena daya (output) terkontrol bisa lebih tinggi dari daya (input) pengendali, transistor dapat memperkuat sinyal. Hari ini, beberapa transistor dikemas secara individual, tetapi lebih banyak ditemukan tertanam dalam sirkuit terpadu.

Transistor adalah blok bangunan dasar dari perangkat elektronik modern, dan di mana-mana dalam sistem elektronik modern. Mengikuti perkembangannya di awal 1950-an transistor merevolusi bidang elektronik, dan membuka jalan bagi radio yang lebih kecil dan lebih murah, kalkulator, dan komputer, antara lain. Isi

    1 Sejarah     2 Pentingnya     3 Sederhana operasi         3.1 Transistor sebagai saklar         3.2 Transistor sebagai penguat     4 Perbandingan dengan tabung vakum         4.1 Keuntungan         4.2 Keterbatasan     5 Jenis         5,1 Bipolar junction transistor (BJT)         5.2 Bidang-efek transistor (FET)         5.3 Penggunaan bipolar dan transistor efek medan         5,4 jenis transistor lain     6 Bagian penomoran standar / spesifikasi         6.1 Standar Industri Jepang (JIS)         6.2 Eropa Komponen Elektronik Manufacturers Association (EECA)         6.3 Bersama Electron Devices Engineering Council (JEDEC)         Proprietary 6.4         6.5 Penamaan masalah     7 Konstruksi

        7.1 Semikonduktor materi         7.2 Kemasan     8 Lihat juga     9 Direktori website eksternal dengan lembar data     10 Referensi     11 Bacaan lebih lanjut     12 Pranala luar

Sejarah Artikel utama: Sejarah transistor Sebuah replika dari transistor kerja pertama.

The triode termionik, tabung vakum ditemukan pada tahun 1907, mendorong usia elektronik ke depan, memungkinkan teknologi radio diperkuat dan jarak jauh telepon. Triode, bagaimanapun, adalah perangkat rapuh yang mengkonsumsi banyak daya. Fisikawan Julius Edgar Lilienfeld mengajukan paten untuk sebuah transistor efek medan (FET) di Kanada pada tahun 1925, yang dimaksudkan untuk menjadi pengganti yang solid-state untuk triode [1] [2]. Lilienfeld juga mengajukan paten identik di Amerika Serikat pada tahun 1926 [3] dan 1928 [4] [5]. Namun, Lilienfeld tidak mempublikasikan artikel penelitian apapun tentang perangkat nya juga tidak paten nya menyebutkan contoh-contoh spesifik dari prototipe kerja. Karena produksi berkualitas tinggi bahan semikonduktor masih puluhan tahun pergi, solid-state Lilienfeld itu ide penguat tidak akan menemukan penggunaan praktis pada tahun 1920 dan 1930-an, bahkan jika alat tersebut telah dibangun. [6] Pada tahun 1934, Jerman penemu Oskar Heil dipatenkan sebuah perangkat yang mirip. [7]

Dari November 17, 1947 sampai dengan 23 Desember 1947, John Bardeen dan Walter Brattain di Labs AT & T Bell di Amerika Serikat, melakukan eksperimen, dan mengamati bahwa ketika kontak emas dua titik yang diterapkan pada kristal germanium, sinyal ini diproduksi dengan output kekuatan yang lebih besar daripada input [8]. Solid State Fisika Grup pemimpin William Shockley melihat potensi dalam hal ini, dan selama beberapa bulan ke depan bekerja untuk memperluas pengetahuan tentang semikonduktor. Transistor Istilah ini diciptakan oleh John R. Pierce sebagai portmanteau dari "resistor transfer" Istilah [9]. [10] Menurut Lillian Hoddeson dan Vicki Daitch, penulis biografi John Bardeen, Shockley telah mengusulkan bahwa Bell Labs ' paten pertama untuk transistor harus didasarkan pada efek medan-dan bahwa ia diberi nama sebagai penemu. Setelah digali paten Lilienfeld yang masuk ke ketidakjelasan tahun sebelumnya, pengacara di Bell Labs menyarankan agar usulan Shockley sejak gagasan dari

transistor efek medan yang menggunakan medan listrik sebagai "kotak" itu bukan hal baru. Sebaliknya, apa yang Bardeen, Brattain, dan Shockley diciptakan pada tahun 1947 adalah bipolar pertama point-contact transistor [6] Dalam pengakuan prestasi ini, Shockley, Bardeen, dan Brattain telah bersama-sama dianugerahi 1956 Penghargaan Nobel dalam Fisika "untuk penelitian mereka. semikonduktor dan penemuan mereka pada efek transistor "[11]. John Bardeen, William Shockley dan Walter Brattain di Bell Labs, 1948.

Pada tahun 1948, transistor point-contact secara independen ditemukan oleh fisikawan Jerman Herbert Matare dan Heinrich Welker saat bekerja di des Compagnie Freins et Signaux, anak perusahaan Westinghouse yang terletak di Paris. Matare memiliki pengalaman sebelumnya dalam mengembangkan rectifier kristal dari silikon dan germanium dalam upaya radar Jerman selama Perang Dunia II. Menggunakan pengetahuan ini, ia mulai meneliti fenomena "gangguan" pada tahun 1947. Dengan menyaksikan arus yang mengalir melalui titik-kontak, mirip dengan apa yang Bardeen dan Brattain telah dicapai sebelumnya pada bulan Desember 1947, Matare pada bulan Juni 1948, mampu menghasilkan hasil yang konsisten dengan menggunakan sampel germanium diproduksi oleh Welker. Menyadari bahwa ilmuwan Bell Labs 'sudah menemukan transistor depan mereka, perusahaan bergegas untuk mendapatkan "transistron" ke dalam produksi untuk digunakan dalam jaringan telepon diperkuat Perancis. [12]

Transistor silikon pertama diproduksi oleh Texas Instruments pada tahun 1954. [13] Ini adalah karya Gordon Teal, seorang ahli dalam kristal tumbuh dari kemurnian tinggi, yang sebelumnya bekerja di Bell Labs [14] Yang pertama MOS transistor sebenarnya dibangun. Adalah oleh Kahng dan Atalla di Bell Labs pada tahun 1960. [15] Pentingnya

Transistor adalah komponen aktif utama dalam hampir semua elektronik modern. Banyak menganggap itu sebagai salah satu penemuan terbesar abad ke-20 [16]. Its pentingnya dalam masyarakat saat ini terletak pada kemampuannya untuk diproduksi secara massal dengan menggunakan proses yang sangat otomatis (semikonduktor fabrikasi perangkat) yang mencapai astonishingly rendah per-transistor biaya. Penemuan transistor pertama di Bell Labs bernama sebuah Milestone IEEE pada tahun 2009. [17]

Meskipun beberapa perusahaan memproduksi masing-masing lebih dari satu miliar dikemas secara individual (dikenal sebagai diskrit) transistor setiap tahun, [18] sebagian besar transistor sekarang diproduksi dalam sirkuit terpadu (sering

disingkat IC, microchip atau hanya chip), bersama dengan dioda, resistor , kapasitor, dan komponen elektronik lainnya, untuk menghasilkan sirkuit elektronik yang lengkap. Sebuah gerbang logika terdiri dari sampai sekitar dua puluh transistor sedangkan mikroprosesor canggih, seperti tahun 2009, dapat digunakan sebanyak 3 miliar transistor (MOSFET). [19] "Sekitar 60 juta transistor yang dibangun pada tahun 2002 untuk ... [masing-masing] pria, wanita, dan anak di bumi "[20].

Biaya rendah transistor, fleksibilitas, dan kehandalan telah membuat perangkat di mana-mana. Transistorized Mechatronic sirkuit telah menggantikan perangkat elektromekanis dalam mengendalikan peralatan dan mesin. Hal ini sering lebih mudah dan lebih murah untuk menggunakan mikrokontroler standar dan menulis sebuah program komputer untuk melaksanakan fungsi kontrol daripada merancang sebuah fungsi kontrol setara mekanis. Sederhana operasi Pertanyaan buku-new.svg Bagian ini tidak mengutip manapun acuan atau sumber. Harap membantu meningkatkan bagian ini dengan menambahkan kutipan ke sumber terpercaya. Disertai rujukan bahan mungkin sulit dan dihapus. (November 2010) Sebuah diagram rangkaian sederhana untuk menunjukkan label dari transistor bipolar NPN.

Kegunaan penting dari transistor berasal dari kemampuannya untuk menggunakan sinyal kecil diterapkan antara sepasang terminal untuk mengontrol sinyal yang jauh lebih besar pada sepasang terminal. Properti ini disebut keuntungan. Transistor dapat mengontrol output sebanding dengan sinyal input, yaitu, dapat bertindak sebagai amplifier. Atau, transistor dapat digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan saat ini di sirkuit sebagai saklar elektrik dikendalikan, dimana jumlah arus ditentukan oleh elemen sirkuit lainnya.

Ada dua jenis transistor, yang memiliki sedikit perbedaan dalam bagaimana mereka digunakan dalam sebuah rangkaian. Sebuah transistor bipolar memiliki terminal berlabel basis, kolektor, dan emitor. Sebuah arus kecil di terminal dasar (yaitu, yang mengalir di antara basis dan emitor) dapat mengontrol atau beralih arus yang jauh lebih besar antara terminal kolektor dan emitor. Untuk transistor efek medan, terminal yang berlabel gerbang, sumber, dan tiriskan, dan tegangan di pintu gerbang dapat mengontrol arus antara sumber dan tiriskan.

Gambar ke kanan merupakan transistor bipolar khas di sirkuit. Muatan akan mengalir di antara emitor dan kolektor terminal tergantung pada arus di dasar.

Karena internal koneksi basis dan emitor berperilaku seperti dioda semikonduktor, penurunan tegangan berkembang antara basis dan emitor sedangkan arus basis ada. Jumlah tegangan ini tergantung pada bahan transistor terbuat dari, dan disebut sebagai VBE. Transistor sebagai saklar BJT digunakan sebagai saklar elektronik, dalam grounded-emitor konfigurasi.

Transistor biasanya digunakan sebagai saklar elektronik, baik untuk aplikasi daya tinggi seperti switched-mode pasokan listrik dan untuk daya rendah aplikasi seperti gerbang logika.

Dalam rangkaian transistor ground-emitor, seperti rangkaian lampu-saklar yang ditunjukkan, dengan meningkatnya basis tegangan, arus emitor dan kolektor meningkat secara eksponensial. Tegangan kolektor turun karena hambatan beban kolektor (dalam contoh ini, hambatan dari bola lampu). Jika tegangan kolektor adalah nol, arus kolektor akan hanya dibatasi oleh resistensi bola lampu dan tegangan suplai. Transistor kemudian dikatakan jenuh - itu akan memiliki tegangan yang sangat kecil dari kolektor ke emitor. Menyediakan arus basis drive yang tidak cukup merupakan masalah utama dalam penggunaan transistor bipolar sebagai saklar. Transistor memberikan gain arus, sehingga arus yang relatif besar dalam kolektor harus diaktifkan oleh arus jauh lebih kecil ke dalam terminal basis. Rasio arus ini bervariasi tergantung pada jenis transistor, dan bahkan untuk jenis tertentu, bervariasi tergantung pada arus kolektor. Dalam rangkaian light-switch contoh yang ditunjukkan, resistor dipilih untuk memberikan dasar yang cukup saat ini untuk memastikan transistor akan jenuh.

Dalam setiap rangkaian switching, nilai dari tegangan input akan dipilih sedemikian rupa sehingga output baik benar-benar off, [21] atau sepenuhnya. Transistor bertindak sebagai saklar, dan jenis operasi yang umum di sirkuit digital di mana nilai-nilai hanya "on" dan "off" yang relevan. Transistor sebagai penguat Amplifier sirkuit, common-emitor konfigurasi dengan sirkuit tegangan bias-pembagi.

Penguat common-emitor dirancang sedemikian rupa sehingga perubahan kecil pada tegangan (Vin) perubahan arus kecil melalui basis transistor, amplifikasi saat transistor dikombinasikan dengan sifat-sifat rangkaian berarti bahwa perubahan kecil di Vin menghasilkan perubahan besar dalam Vout .

Berbagai konfigurasi penguat transistor tunggal yang mungkin, dengan beberapa

keuntungan saat memberikan, beberapa gain tegangan, dan beberapa keduanya.

Dari ponsel ke televisi, sejumlah besar produk termasuk penguat untuk reproduksi suara, radio transmisi, dan pemrosesan sinyal. Amplifier audio pertama diskrit transistor hampir tidak disertakan beberapa ratus milliwatts, tetapi kekuasaan dan audio kesetiaan yang secara bertahap meningkat sebagai transistor yang lebih baik menjadi tersedia dan arsitektur penguat berevolusi.

Audio amplifier transistor modern hingga beberapa ratus beberapa watt yang umum dan relatif murah. Perbandingan dengan tabung vakum

Sebelum pengembangan transistor, (elektron) tabung vakum (atau di Inggris "katup termionik" atau hanya "katup") adalah komponen aktif utama dalam peralatan elektronik. Keuntungan

Keuntungan utama yang telah memungkinkan transistor untuk menggantikan tabung vakum pendahulu mereka dalam sebagian besar aplikasi

    Kecil ukuran dan berat minimal, memungkinkan pengembangan perangkat elektronik miniatur.     Sangat otomatis proses manufaktur, sehingga rendah per-unit cost.     Menurunkan tegangan operasi mungkin, membuat transistor yang cocok untuk kecil, baterai bertenaga aplikasi.     Tidak ada masa pemanasan untuk pemanas katoda diperlukan setelah aplikasi listrik.     Turunkan disipasi daya dan efisiensi energi yang lebih besar umumnya.     Tinggi keandalan dan kekasaran fisik yang lebih besar.     Sangat panjang kehidupan. Beberapa perangkat transistorized telah bekerja selama lebih dari 50 tahun.     Tersedia perangkat pelengkap, memfasilitasi desain komplementer-simetris sirkuit, sesuatu yang tidak mungkin dengan tabung vakum.     Ketidakpekaan terhadap shock mekanik dan getaran, sehingga menghindari masalah microphonics dalam aplikasi audio.

Keterbatasan

    Transistor silikon biasanya tidak beroperasi pada tegangan yang lebih tinggi dari sekitar 1000 volt (SiC perangkat dapat dioperasikan setinggi 3000 volt).

Sebaliknya, tabung vakum telah dikembangkan yang dapat dioperasikan pada puluhan ribu volt.     Daya tinggi, tinggi frekuensi operasi, seperti yang digunakan dalam over-the-air siaran televisi, lebih baik dicapai dalam tabung vakum karena mobilitas elektron baik dalam ruang hampa.     Transistor silikon jauh lebih rentan daripada tabung vakum untuk pulsa elektromagnetik yang dihasilkan oleh ledakan ketinggian tinggi nuklir.     Sensitivitas terhadap radiasi dan sinar kosmik (radiasi chip khusus yang mengeras yang digunakan untuk perangkat pesawat ruang angkasa).     Tabung vakum membuat distorsi, suara tabung yang disebut, bahwa beberapa orang menemukan lebih ditoleransi telinga. [22]

Jenis BJT PNP symbol.svg PNP JFET P-Channel Labelled.svg P-channel BJT NPN NPN JFET symbol.svg N-Channel Labelled.svg N-channel BJT JFET BJT dan simbol JFET JFET P-Channel Labelled.svg IGFET P-Ch Enh Labelled.svg IGFET P-Ch Enh Dicap 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 Dicap simplified.svg IGFET N-Ch Dep Labelled.svg N-channel JFET MOSFET MOSFET enh dep JFET dan simbol IGFET

Transistor dikategorikan oleh

    Semikonduktor materi (tanggal pertama kali digunakan): germanium metaloid (1947) dan silikon (1954) - di amorf, polikristalin dan bentuk monocrystalline, arsenide gallium senyawa (1966) dan silikon karbida (1997), paduan silikon-germanium (1989) , yang alotrop karbon graphene (penelitian yang sedang berlangsung sejak 2004), dll-lihat materi Semikonduktor     Struktur: BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, "jenis lain"     Listrik polaritas (positif dan negatif): NPN, PNP (BJTs), N-channel, P-channel (FETs)     Daya maksimum wisatawan: rendah, sedang, tinggi     Operasi maksimum frekuensi: rendah, sedang, tinggi, frekuensi radio (RF), microwave (Frekuensi efektif maksimum transistor dilambangkan oleh F_ istilah \ mathrm {T}, singkatan untuk transisi frekuensi-frekuensi transisi adalah frekuensi di mana transistor menghasilkan gain)     Aplikasi: saklar, tujuan umum, audio, tegangan tinggi, super-beta, pasangan

yang cocok     Fisik kemasan: melalui lubang logam, melalui lubang plastik, permukaan mount, grid array bola, listrik modul-lihat Packaging     Amplifikasi faktor HFE atau βF (beta transistor) [23]

Dengan demikian, transistor tertentu dapat digambarkan sebagai silikon, permukaan mount, BJT, NPN, daya rendah, beralih frekuensi tinggi. Bipolar junction transistor (BJT) Artikel utama: Bipolar transistor junction

Transistor bipolar dinamakan demikian karena mereka melakukan dengan menggunakan kedua mayoritas dan pembawa minoritas. Persimpangan transistor bipolar, tipe pertama dari transistor untuk diproduksi secara massal, adalah kombinasi dari dua dioda junction, dan terbentuk dari kedua lapisan tipis tipe-p semikonduktor terjepit di antara dua tipe semikonduktor n (transistor npn), atau lapisan tipis tipe-n semikonduktor terjepit di antara dua tipe-p semikonduktor (transistor pnp). Konstruksi ini menghasilkan dua sambungan pn: junction basis-emitor dan sambungan basis-kolektor, dipisahkan oleh daerah tipis semikonduktor yang dikenal sebagai daerah basis (dioda persimpangan dua kabel bersama-sama tanpa berbagi sebuah daerah semikonduktor intervensi tidak akan membuat transistor).

BJT memiliki tiga terminal, sesuai dengan tiga lapisan semikonduktor - emitor, basis, dan kolektor. Hal ini berguna dalam amplifier karena arus pada emitor dan kolektor dikontrol oleh basis yang relatif kecil saat ini "[24] Dalam sebuah operasi transistor NPN di daerah aktif, sambungan emitor-basis adalah bias maju (elektron dan lubang elektron bergabung kembali. di persimpangan), dan elektron yang disuntikkan ke daerah basis Karena dasar sempit, sebagian besar elektron akan berdifusi ke dalam bias reverse-(elektron dan lubang yang terbentuk pada, dan menjauh dari persimpangan). basis-kolektor persimpangan dan akan tersapu ke kolektor,. mungkin seperseratus dari elektron akan bergabung kembali di dasar, yang merupakan mekanisme yang dominan dalam arus basis Dengan mengontrol jumlah elektron yang dapat meninggalkan pangkalan, jumlah elektron memasuki kolektor kaleng dikontrol [24] saat Collector adalah sekitar β (common-emitor saat gain) kali arus basis Hal ini biasanya lebih besar dari 100 untuk sinyal kecil transistor tapi. dapat lebih kecil dalam transistor dirancang untuk aplikasi daya tinggi..

Tidak seperti transistor efek medan (lihat di bawah), BJT adalah perangkat low-input-impedansi. Juga, sebagai tegangan basis-emitor (VBE) meningkat basis-

emitor saat ini dan maka kolektor-emitor saat ini (Es) meningkat secara eksponensial sesuai dengan model dioda Shockley dan model Ebers-Moll. Karena hubungan eksponensial, BJT memiliki transkonduktansi tinggi dari FET.

Transistor bipolar dapat dibuat untuk melakukan oleh paparan cahaya, karena penyerapan foton di daerah basis menghasilkan photocurrent yang bertindak sebagai dasar saat ini, arus kolektor adalah kali sekitar β photocurrent. Perangkat yang dirancang untuk tujuan ini memiliki jendela transparan dalam paket dan disebut transistor. Bidang-efek transistor (FET) Artikel utama: Bidang-efek transistor, MOSFET, dan JFET

Transistor efek medan, kadang-kadang disebut transistor unipolar, menggunakan baik elektron (dalam N-channel FET) atau lubang (di P-channel FET) untuk konduksi. Keempat terminal FET diberi nama sumber, gerbang, tiriskan, dan tubuh (substrat). Pada sebagian besar FETs, tubuh terhubung ke sumber dalam paket, dan ini akan diasumsikan untuk uraian berikut.

Dalam FET, mengalir-ke-sumber arus melalui saluran melakukan yang menghubungkan daerah sumber ke daerah pembuangan. Konduktivitas bervariasi oleh medan listrik yang dihasilkan ketika tegangan diterapkan antara gerbang dan terminal sumber, maka arus yang mengalir antara drain dan sumber dikendalikan oleh tegangan yang diberikan antara gerbang dan sumber. Sebagai gerbang-sumber tegangan (Vgs) meningkat, arus drain-source (Id) meningkat secara eksponensial untuk Vgs bawah ambang batas, dan kemudian pada tingkat sekitar kuadrat (I_ {} ds \ propto (V_ {} gs-V_T) ^ 2) (di mana VT adalah tegangan ambang di mana saat menguras dimulai) [25] di wilayah "space-charge-terbatas" di atas ambang batas. Sebuah perilaku kuadrat tidak diamati dalam perangkat modern, misalnya, di node teknologi 65 nm. [26]

Untuk noise rendah pada bandwidth yang sempit resistansi masukan yang lebih tinggi dari FET adalah menguntungkan.

FETs dibagi menjadi dua keluarga: junction gerbang FET (JFET) dan terisolasi FET (IGFET). IGFET ini lebih dikenal sebagai logam-oksida-semikonduktor FET (MOSFET), mencerminkan konstruksi aslinya dari lapisan logam (gerbang), oksida (isolasi), dan semikonduktor. Berbeda IGFETs, gerbang JFET membentuk sebuah dioda pn dengan saluran yang terletak antara sumber dan tiriskan. Secara fungsional, ini membuat N-channel JFET setara solid-state dari tabung vakum triode yang, sama, membentuk sebuah dioda antara grid dan katoda. Juga, kedua

perangkat beroperasi dalam modus penipisan, mereka berdua memiliki impedansi masukan yang tinggi, dan mereka berdua melakukan arus bawah kendali tegangan input.

Logam-semikonduktor FETs (MESFETs) adalah JFET di mana bias balik pn digantikan oleh persimpangan logam-semikonduktor. Ini, dan HEMTs (transistor elektron mobilitas tinggi, atau HFETs), di mana dua-dimensi elektron gas dengan mobilitas pembawa sangat tinggi digunakan untuk biaya transportasi, terutama cocok untuk digunakan pada frekuensi sangat tinggi (frekuensi gelombang mikro, beberapa GHz) .

Tidak seperti transistor bipolar, FET tidak inheren memperkuat photocurrent a. Namun demikian, ada cara untuk menggunakannya, terutama JFET, sebagai cahaya-sensitif perangkat, dengan memanfaatkan photocurrents di persimpangan saluran-gate atau saluran-tubuh.

FETs dibagi lagi menjadi deplesi-modus-modus dan peningkatan jenis, tergantung pada apakah saluran tersebut dinyalakan atau dimatikan dengan nol gerbang-ke-sumber tegangan. Untuk perangkat tambahan modus, saluran dimatikan nol bias, dan potensi gerbang dapat "meningkatkan" konduksi. Untuk modus penipisan, saluran tersebut pada nol bias, dan potensi gerbang (dari polaritas yang berlawanan) dapat "menguras" saluran, mengurangi konduksi. Untuk mode baik, tegangan gerbang lebih positif sesuai dengan arus yang lebih tinggi untuk N-channel perangkat dan rendah saat ini P-channel perangkat. Hampir semua JFET adalah deplesi-mode sebagai persimpangan dioda akan bias maju dan perilaku jika mereka peningkatan perangkat mode, IGFETs kebanyakan perangkat-modus jenis. Penggunaan bipolar dan efek medan transistor

Persimpangan bipolar transistor (BJT) adalah transistor yang paling umum digunakan pada 1960-an dan 70-an. Bahkan setelah MOSFET menjadi tersedia secara luas, BJT tetap transistor pilihan untuk sirkuit analog banyak seperti amplifier karena linearitas mereka yang lebih besar dan kemudahan pembuatan. Dalam sirkuit terpadu, sifat yang diinginkan dari MOSFET memungkinkan mereka untuk menangkap hampir semua pangsa pasar untuk sirkuit digital. MOSFET diskrit dapat diterapkan dalam aplikasi transistor, termasuk sirkuit analog, regulator tegangan, amplifier, pemancar listrik dan driver motor. Transistor jenis lainnya Simbol Transistor digambar di trotoar Portugis di Universitas Aveiro. Artikel ini berisi daftar tertanam yang mungkin buruk didefinisikan, belum diverifikasi atau membabi buta. Tolong bantu untuk membersihkannya untuk

memenuhi standar kualitas Wikipedia. Apabila diperlukan, memasukkan item ke dalam tubuh utama dari artikel. (September 2009) Untuk transistor bipolar awal, lihat Bipolar transistor junction # Bipolar transistor.

    Bipolar junction transistor         Hetero bipolar transistor, hingga beberapa ratus GHz, umum di ultrafast modern dan sirkuit RF         Schottky transistor         Longsor transistor         Transistor Darlington adalah dua BJTs dihubungkan bersama untuk memberikan gain arus yang tinggi sama dengan produk dari keuntungan saat dua transistor.         Terisolasi gerbang transistor bipolar (IGBTs) menggunakan IGFET listrik menengah, sama terhubung ke BJT listrik, untuk memberikan impedansi masukan yang tinggi. Dioda listrik sering dihubungkan antara terminal tertentu, tergantung pada penggunaan tertentu. IGBTs sangat cocok untuk tugas berat aplikasi industri. The Asea Brown Boveri (ABB) 5SNA2400E170100 menggambarkan seberapa jauh kekuatan teknologi semikonduktor telah maju [27]. Ditujukan untuk tiga fase pasokan listrik, perangkat ini rumah tiga NPN IGBTs dalam kasus berukuran 38 oleh 140 oleh 190 mm dan berat 1,5 kg. IGBT Setiap dinilai pada 1.700 volt dan dapat menangani 2.400 ampere.         Foto transistor         Multiple-emitor transistor, digunakan dalam transistor-transistor logika         Multiple-basis transistor, digunakan untuk memperkuat sinyal tingkat yang sangat rendah di lingkungan yang bising seperti pickup dari pemutar piringan hitam atau berakhir radio depan. Efektif, itu adalah jumlah yang sangat besar transistor secara paralel di mana, pada output, sinyal tersebut akan ditambahkan secara konstruktif, namun gangguan acak ditambahkan hanya stokastik. [28]     Efek medan transistor         Karbon nanotube efek medan transistor (CNFET)         JFET, di mana pintu gerbang terisolasi oleh reverse-bias pn junction         MESFET, mirip dengan JFET dengan persimpangan Schottky bukannya pn             Elektron Tinggi Mobilitas Transistor (HEMT, HFET, MODFET)         MOSFET, di mana pintu gerbang terisolasi oleh lapisan dangkal insulator         Inverted-T efek medan transistor (ITFET)         FinFET, bentuk daerah sumber / menguras sirip pada permukaan silikon.         FREDFET, cepat-reverse dioda transistor efek medan epitaxial         Transistor film tipis, di LCD.         OFET Organik Bidang-Efek transistor, di mana semikonduktor merupakan senyawa organik

        Balistik transistor         Floating-gerbang transistor, untuk non-volatile storage.         FETs digunakan untuk merasakan lingkungan             Ion-sensitif transistor efek medan, untuk mengukur konsentrasi ion dalam larutan.             EOSFET, elektrolit-oksida-semikonduktor transistor efek medan (neurochip)             DNAFET, asam transistor efek medan deoksiribonukleat     Difusi transistor, dibentuk oleh dopan menyebar ke substrat semikonduktor, dapat menjadi BJT dan FET     Transistor Unijunction dapat digunakan sebagai generator pulsa sederhana. Mereka terdiri dari tubuh utama dari kedua jenis P-atau N-jenis semikonduktor dengan kontak ohmik pada setiap akhir (terminal Base1 dan Base2). Sebuah persimpangan dengan jenis semikonduktor berlawanan terbentuk pada titik sepanjang tubuh untuk terminal ketiga (Emitter).     Single-elektron transistor (SET) terdiri dari sebuah pulau gerbang antara dua persimpangan tunneling. Arus tunneling dikendalikan oleh tegangan diterapkan ke pintu gerbang melalui sebuah kapasitor. [29]     Transistor nanofluidic, mengontrol pergerakan ion melalui sub-mikroskopis, berisi air saluran. [30]     Multigate perangkat         Tetrode transistor         Pentoda transistor         Trigate transistor (Prototype oleh Intel)         Ganda gerbang FETs memiliki saluran tunggal dengan dua gerbang di cascode, konfigurasi dioptimalkan untuk amplifier frekuensi tinggi, mixer, dan osilator.     Nanowire transistor junctionless (JNT), dikembangkan di Tyndall National Institute di Irlandia, adalah transistor pertama berhasil dibuat tanpa sambungan. (Bahkan MOSFET memiliki persimpangan, meskipun gerbang elektrik terisolasi dari daerah kontrol gerbang.) Persimpangan sulit dan mahal untuk mengarang, dan, karena mereka adalah sumber signifikan dari kebocoran arus, mereka buang kekuatan yang signifikan dan menghasilkan panas limbah yang signifikan. Menghilangkan mereka memegang janji microchip lebih murah dan lebih padat. JNT menggunakan nanowire silikon sederhana dikelilingi oleh "cincin kawin" elektrik terisolasi yang bertindak untuk gerbang aliran elektron melalui kawat. Metode ini telah digambarkan sebagai mirip dengan meremas selang taman ke pintu gerbang aliran air melalui selang. Nanowire adalah sangat n-doped, menjadikannya sebagai konduktor yang sangat baik. Krusial gerbang, terdiri dari silikon, yang sangat p-doped, dan kehadirannya menghabiskannya nanowire

silikon yang mendasari sehingga mencegah aliran pembawa melewati gerbang.     Vacuum transistor channel: Pada 2012, NASA dan National Nanofab Center di Korea Selatan dilaporkan telah membangun sebuah transistor prototipe vacuum saluran dalam hanya 150 nanometer dalam ukuran, dapat diproduksi murah menggunakan semikonduktor pengolahan standar silikon, dapat beroperasi pada kecepatan tinggi bahkan di lingkungan yang bermusuhan, dan bisa mengkonsumsi daya seperti halnya transistor standar [31].

Bagian penomoran standar / spesifikasi

Jenis-jenis dari beberapa transistor dapat diurai dari nomor bagian. Ada tiga standar semikonduktor utama penamaan, di setiap awalan alfanumerik memberikan petunjuk untuk jenis perangkat. Standar Industri Jepang (JIS) JIS Transistor Awalan Tabel Prefix Jenis Transistor 2SA frekuensi tinggi PNP BJTs 2SB audio yang frekuensi PNP BJTs 2SC frekuensi tinggi NPN BJTs 2SD audio yang frekuensi NPN BJTs 2SJ P-channel FET (JFET dan MOSFET baik) 2SK N-channel FET (JFET dan MOSFET baik)

Spesifikasi JIS-C-7012 untuk nomor bagian transistor dimulai dengan "2S", [32] misalnya 2SD965, tapi kadang-kadang "2S" prefix tidak ditandai pada paket - 2SD965 hanya mungkin ditandai "D965", sebuah 2SC1815 mungkin terdaftar oleh pemasok hanya sebagai "C1815". Seri ini kadang-kadang memiliki akhiran (seperti "R", "O", "BL" ... berdiri untuk "Red", "Orange", "Biru" dll) untuk menunjukkan varian, seperti ketat hFE (keuntungan) pengelompokan . Eropa Elektronik Komponen Manufacturers Association (EECA)

The Electron Pro standar, Komponen Elektronik Asosiasi Produsen Eropa bagian Skema penomoran, dimulai dengan dua huruf: yang pertama memberikan jenis semikonduktor (A untuk germanium, B untuk silikon, dan C untuk bahan seperti GaAs), huruf kedua menunjukkan digunakan (A untuk dioda, C untuk tujuan umum transistor, dll). Sebuah 3-digit nomor urut (atau satu huruf kemudian 2 digit, untuk jenis industri) berikut. Dengan perangkat awal ini menunjukkan jenis kasus. Akhiran dapat digunakan, dengan surat (misalnya "C" sering berarti tinggi hFE, seperti di: BC549C [33]) atau kode lainnya dapat mengikuti untuk menunjukkan keuntungan (misalnya BC327-25) atau rating tegangan (misalnya BUK854-800A [ 34]). Awalan yang lebih umum adalah:

Pro Elektron / EECA Transistor Awalan Tabel Prefix kelas Jenis dan penggunaan Referensi Contoh Setara AC Germanium sinyal kecil transistor AF AC126 NTE102A Datasheet AD Germanium AF transistor daya AD133 NTE179 Datasheet AF Germanium sinyal kecil RF transistor AF117 NTE160 Datasheet AL Germanium RF transistor daya ALZ10 NTE100 Datasheet SEBAGAI transistor Germanium Datasheet beralih ASY28 NTE101 AU listrik Germanium beralih transistor AU103 NTE127 Datasheet BC Silicon, transistor sinyal kecil ("tujuan umum") BC548 2N3904 Datasheet BD Silicon, transistor daya BD139 NTE375 Datasheet BF Silicon, RF (frekuensi tinggi) BJT atau FET BF245 NTE133 Datasheet BS Silicon, transistor switching (BJT atau MOSFET) BS170 2N7000 Datasheet BL Silicon, frekuensi tinggi, daya tinggi (untuk pemancar) BLW60 NTE325 Datasheet BU Silicon, tegangan tinggi (untuk sirkuit defleksi horisontal CRT) BU2520A NTE2354 Datasheet CF arsenat sinyal kecil Gallium Microwave transistor (MESFET) CF739 - Datasheet CL Gallium Microwave daya transistor (FET) CLY10 - Datasheet Bersama Electron Devices Engineering Council (JEDEC)

Angka-angka JEDEC transistor EIA370 perangkat biasanya mulai dengan "2N", menunjukkan perangkat tiga terminal (dual-gate transistor efek medan empat-terminal perangkat, jadi mulailah dengan 3N), maka nomor urut 2, 3 atau 4-digit dengan tidak penting untuk properti perangkat (meskipun perangkat awal dengan jumlah yang rendah cenderung germanium). Misalnya 2N3055 adalah transistor silikon listrik NPN, 2N1301 adalah transistor PNP germanium switching. Sebuah akhiran huruf (seperti "A") kadang-kadang digunakan untuk menunjukkan suatu varian baru, tapi jarang mendapatkan pengelompokan. Hak milik

Produsen perangkat mungkin memiliki sistem milik mereka sendiri penomoran, misalnya CK722. Perhatikan bahwa prefiks produsen (seperti "MPF" di MPF102, yang awalnya akan menunjukkan Motorola FET) sekarang merupakan indikator yang tidak dapat diandalkan yang membuat perangkat. Beberapa skema penamaan milik mengadopsi bagian skema penamaan lain, misalnya PN2222A adalah sebuah (mungkin Fairchild Semiconductor) 2N2222A dalam kasus plastik (tapi PN108 adalah versi plastik dari BC108, bukan 2N108, sedangkan PN100 yang tidak berhubungan dengan lainnya xx100 perangkat).

Bagian nomor militer kadang-kadang ditugaskan kode mereka sendiri, seperti Sistem Militer Inggris Penamaan CV.

Produsen membeli sejumlah besar bagian yang sama mungkin memiliki mereka disertakan dengan "nomor rumah", mengidentifikasi spesifikasi pembelian tertentu dan belum tentu perangkat dengan nomor terdaftar standar. Misalnya, bagian HP 1854,0053 adalah (JEDEC) 2N2218 transistor [35] [36] yang juga ditugaskan nomor CV: CV7763 [37] Penamaan masalah

Dengan begitu banyak skema penamaan independen, dan singkatan dari nomor bagian bila dicetak pada perangkat, ambiguitas kadang-kadang terjadi. Misalnya dua perangkat yang berbeda mungkin ditandai "J176" (salah satu J176 rendah daya Junction FET, yang lain MOSFET bertenaga tinggi 2SJ176).

Seperti tua "melalui lubang" transistor diberi Permukaan Gunung-rekan dikemas, mereka cenderung diberi nomor banyak bagian yang berbeda karena produsen memiliki sistem sendiri untuk mengatasi berbagai dalam pengaturan pinout dan pilihan untuk dual atau cocok + NPN PNP perangkat di satu bungkus. Jadi bahkan ketika perangkat asli (seperti 2N3904) mungkin telah ditetapkan oleh otoritas standar, dan dikenal oleh para insinyur selama bertahun-tahun, versi baru jauh dari standar dalam penamaan mereka. Konstruksi Semikonduktor materi Semikonduktor materi karakteristik Semiconductor materi Junction maju voltase V @ 25 ° C Elektron mobilitas m2 / (V · s) @ 25 ° C Lubang mobilitas m2 / (V · s) @ 25 ° C Max. persimpangan temp. ° C Ge 0,27 0,39 0,19 70 sampai 100 Si 0,71 0,14 0,05 150 sampai 200 GaAs 1,03 0,85 0,05 150 sampai 200 Al-Si persimpangan 0.3 - 150 sampai 200

BJTs pertama terbuat dari germanium (Ge). Silicon (Si) jenis saat ini mendominasi tapi microwave canggih tertentu dan versi kinerja tinggi sekarang mempekerjakan semikonduktor senyawa arsenide gallium materi (GaAs) dan paduan

semikonduktor silikon germanium (SiGe). Elemen material semikonduktor tunggal (Ge dan Si) digambarkan sebagai unsur.

Parameter kasar untuk bahan semikonduktor yang paling umum digunakan untuk membuat transistor yang diberikan dalam tabel di sebelah kanan, parameter ini akan bervariasi dengan kenaikan temperatur, medan listrik, kenajisan tingkat, ketegangan, dan faktor lainnya galanya.

Persimpangan tegangan maju adalah tegangan diterapkan pada emitor-basis BJT dalam rangka untuk membuat basis melakukan arus ditentukan. Kenaikan saat ini secara eksponensial sebagai tegangan maju persimpangan meningkat. Nilai-nilai yang diberikan dalam tabel khas untuk arus 1 mA (nilai yang sama berlaku untuk dioda semikonduktor). Semakin rendah persimpangan tegangan maju lebih baik, karena hal ini berarti bahwa kurang daya yang diperlukan untuk "mengusir" transistor. Persimpangan tegangan maju untuk menurun saat ini diberikan dengan peningkatan temperatur. Untuk persimpangan silikon khas perubahan adalah -2.1 mV / ° C. [38] Dalam beberapa sirkuit elemen kompensasi khusus (sensistors) harus digunakan untuk mengkompensasi perubahan tersebut.

Kepadatan operator selular di saluran MOSFET adalah fungsi dari medan listrik membentuk saluran dan fenomena lainnya seperti berbagai tingkat kotoran di saluran. Beberapa kotoran, yang disebut dopan, diperkenalkan sengaja dalam membuat MOSFET, untuk mengontrol perilaku MOSFET listrik.

Mobilitas elektron dan kolom lubang mobilitas menunjukkan kecepatan rata-rata yang elektron dan lubang menyebar melalui bahan semikonduktor dengan medan listrik sebesar 1 volt per meter diterapkan di seluruh materi. Secara umum, semakin tinggi mobilitas elektron lebih cepat transistor dapat beroperasi. Tabel tersebut menunjukkan bahwa Ge adalah bahan yang lebih baik daripada Si dalam hal ini. Namun, Ge memiliki empat kelemahan utama dibandingkan dengan silikon dan galium arsenide:

    Suhu maksimum terbatas;     memiliki kebocoran relatif tinggi saat ini;     tidak dapat menahan tegangan tinggi;     itu kurang cocok untuk fabrikasi sirkuit terpadu.

Karena mobilitas elektron lebih tinggi dari mobilitas lubang untuk semua bahan semikonduktor, transistor bipolar NPN diberikan cenderung lebih cepat dibandingkan jenis transistor PNP setara. GaAs memiliki mobilitas elektron

tertinggi dari tiga semikonduktor. Ini adalah alasan inilah GaAs digunakan dalam aplikasi frekuensi tinggi. Sebuah perkembangan FET relatif baru, mobilitas transistor elektron tinggi (HEMT), memiliki heterostructure (persimpangan antara bahan semikonduktor yang berbeda) dari aluminium galium arsenida (AlGaAs)-gallium arsenide (GaAs) yang memiliki dua kali mobilitas elektron dari penghalang GaAs-logam persimpangan. Karena kecepatan tinggi dan noise yang rendah, HEMTs digunakan dalam penerima satelit yang bekerja pada frekuensi sekitar 12 GHz.

Max. persimpangan nilai suhu mewakili penampang yang diambil dari lembaran berbagai produsen 'data. Suhu ini tidak boleh melebihi atau transistor mungkin rusak.

Al-Si persimpangan mengacu pada dioda kecepatan tinggi (aluminium-silikon) logam-semikonduktor penghalang, umumnya dikenal sebagai dioda Schottky. Hal ini termasuk dalam tabel karena IGFETs silikon listrik beberapa memiliki reverse dioda Schottky parasit terbentuk antara sumber dan drain sebagai bagian dari proses fabrikasi. Dioda ini bisa menjadi gangguan, tapi kadang-kadang digunakan di sirkuit. Pengemasan Lihat juga: paket Semiconductor dan operator Chip Aneka diskrit transistor

Transistor diskrit secara individual transistor dikemas. Transistor datang dalam berbagai paket semikonduktor yang berbeda (lihat gambar). Dua kategori utama adalah melalui lubang (atau bertimbal), dan permukaan-mount, juga dikenal sebagai perangkat mount permukaan (SMD). The bola grid array (BGA) adalah permukaan mount paket terbaru (saat ini hanya untuk sirkuit terpadu besar). Memiliki solder "bola" di bagian bawah di tempat lead. Karena mereka lebih kecil dan memiliki interkoneksi pendek, SMDS memiliki karakteristik frekuensi tinggi yang lebih baik, tetapi rating daya yang lebih rendah.

Paket transistor yang terbuat dari kaca, logam, keramik, atau plastik. Paket ini sering menentukan power rating dan karakteristik frekuensi. Transistor daya memiliki paket lebih besar yang dapat dijepit untuk memanaskan sink untuk pendinginan ditingkatkan. Selain itu, transistor daya yang paling memiliki kolektor atau menguras fisik terhubung ke kandang logam. Pada ekstrem yang lain, beberapa permukaan-mount transistor microwave sekecil butiran pasir.

Seringkali jenis transistor yang diberikan tersedia dalam beberapa paket. Paket

Transistor terutama standar, tetapi tugas fungsi transistor untuk terminal tidak: jenis transistor lainnya dapat menetapkan fungsi lain untuk terminal paket tersebut.