Lloje te ndryshme te transistoreve
Lloji i pare i transistorit qe eshte zbuluar eshte
transistori
bipolare. Ky transistor i ka tri shtresa gjysmepercuesish, ku ne mes dy tipash te tipit p eshte vendosur nje shtrese e holle e tipit n, duke formuar transistorin PNP. Ngjashem fitohet edhe tipi NPN. Vetia e transistorit eshte se ai funksionon si nderpreres elektronik. Kjo mundeson perdorimin e transistoreve ne qarqet logjike digjitale, ne qarqet aritmetike te
procesoreve
te
kompjutereve
personal, ne memoriet e kompjutereve dhe ne shume zbatime te tjera.
Transistori i pare.
Synimi i pare per zbulimin e transistorit u be ne Kanada nga fizikani austo-hungarez Julis E.Lilienfeld me
22 tetor
1925
. Synim tjeter ishte edhe ne vtin
1934
nga fizikani gjerman Sr. Oskar Heil por pa sukses. Aplikimi i transitoreve te pare daton qe nga viti
1949
, kur fizikani Shokli (William B. Shockley) shpjegoi parimin e punes se transistoreve me siperfaqe kontaktuese. Prej asaj kohe deri sot jane prodhuar lloje te ndryshem te transistoreve si edhe nga materiale te ndryshme. Edhe sot behen hulumtime per persosjen e transistoreve si dhe aplikimin e tyre. Transistoret jane bere elemente te domosdoshme ne aparatet e ndryshem elektronike duke filluar prej tyre me te thjeshta e deri tek ato me te nderlikuara. Qe nga viti 1949 transitoret plotesisht kane zevendesuar gypat elektronike, qe pothuajse kane kaluar ne harrese, ne qarqet e ndryshme elektronike.
Shtresat e skajshme te transistorit jane emertuar si
Emiter
dhe
Kolektor
(
ang.
: Emmiter ?E dhe Collector-C), ndersa shtresa e mesme quhet Baze, (
ang.
Base-B). Ky lloj i transistorit eshte perdorur shume ne te kaluaren, vecanerisht si element i vecante elektronik. Ne tekniken e qarqeve te integruara ky lloj i transistorit sot perdoret me pak per shkak se ndertimi ne tekniken e integruar eshte me i nderlikuar. Nje lloj i vecante i transistorit qe ka zbatim shume te gjere, vecanerisht ne teknologjine e qarqeve te integruara digjitale, eshte transistori me efekt te fushes elektrike (
ang.
: Field Effect Transistor - FET) dhe sidomos lloji MOSFET apo thjeshte MOS (
ang.
:Metal Oxide Seminductor-MOS) me shume variante dhe nenvariante te tij. Elektroda e tij shenohet me D, S dhe G (ang. Drain, Source and Gate), qe ne shqip do te thote Rrjedhe, Burim dhe Porte.
Lloji i transistorit MOSFET me elementet D, S dhe G.
Rryma kryesore qe kalon prej D ne S kontrollohet me fushen elektrike qe shkakton potenciali i elektrodes kontrolluese G. Kur ne G ka potencial pozitiv ndaj S, transistori percon rrymen, sepse ne ate rast, per shkak te ndikimit te fushes elektrike te krijuar ne G, ne shtresen p te trupit te transitorit formohet nje kanal percues i tipit n. Ne rastin tjeter kur nuk ka potencial ne G, rryma nuk rrjedh fare.
Transistori mund te jene te tipit p-n-p dhe te tipit n-p-n. Te tipat e tille te transitoreve bartesit kryesore te elektricitetit jane elektronet dhe vrima dhe per kete arsye quhen
transistore bipolare
. Pervec ketyre tipave, kemi edhe
transistore unipolare
. Atehere mund te thuhet se transistori eshte sistem elektronik i perbere prej elementeve kryesore: emiterit E, kolektorit C, dhe bazes B. Transistoret unipolare punojne vetem me nje lloj elektriciteti: elektrone ose vrima. Keta transitore jane te njohur me emertimin transistore me efekt te fushes. Nese e kemi te qarte parimin e punes dhe funksionimin e
diodes
kristalore, lehte mund te kuptojme edhe dukurite fizike te transistoreve, pasi qe transitori paraqet nje kombinim te dy diodave kristalore. Transistori ne qarqet elektrike mund te lidhet ne tri menyra: me baze te perbashket, me emiter te perbashket dhe me kolektore perbashket. Duhet cekur se cdo lidhje i ka perparesite e veta ne aplikimin praktik te tyre ne jeten e perditshme.
ipi i transistorit p-n-p dhe n-p-n
Qarku emiter-baze, quhet qark hyre, ndersa ai kolektor-baze, quhet qark dales.
Kontakti emiter-baze ka polarizimin direkt, ndersa kontakti kolektor-baze ka polarizimin invers. Ne kete rast qarku emiter-baze quhet qarku hyres, ndersa qarku kolektor-baze quhet qarku dales. Elektronet kolone prej emiterit ne baze, me fjale te tjera rryma ka kahun e kundert prej qarkut te jashtem ne transitor dhe ky kah i rrymes elektrike merret si kah negativ. Ne qofte se kahu i rrymes elektrike ne transistor perputhet me kahun ne qarkun e jashtem, ky kah i rrymes konsiderohet, natyrisht me marreveshje, si kah pozitiv. Rryma e kolektorit varet nga rryma e emiterit. Parimisht, transitorit i tipit n-p-n punon sikurse transistori i tipit p-n-p. Transitori me emiter te perbashket me se shumte aplikohet ne qarqet elektrike. Ky transitor perforcon shume rrymen dhe tensionet e transistorit, por edhe nga temperatura
Ekzistojne dy lloje kryesore te transistoresh MOS, qe dallohen sipas kanalit percues qe formohet: n-Mos me kanal te tipit n dhe p-MOS me kanal te tipit p. Parametrat themelore te transistoreve Mos jane rryma maksimale D-S, tensioni i pragut te percimit ne mes G-S, tensioni maksimal ne mes D-S, frekuenca maksimale e komutimit etj.
Transistore kane permasa te vogla. Vellimi i tyre mund te jete shume i vogel. Nga ana tjeter, mekanikisht jane shume te qendrueshem. Kohezgjatja e punes se tyre eshte shume e madhe se te gypat elektronike. Ata mund te ndertohen ne miniature dhe jane pjese kryesore e mikroaparateve, te cilat mund te barten ne xhep. Transistoret aplikohen ne aparate per perforcimin e degjueshmerise dhe ne aparate per perforcimin zerit. Pastaj, ne sistemin e radareve moderne, ne radio-aparatet e zakonshme, ne
televizore
, ne makinat elektronike, ne ore elektronike, ne
kompjutere
, ne
anije kozmike
etj.
Qarqet logjike jane qarqe digjitale qe i kryejne funksionet logjike. Funksionet themelore logjike jane: DHE, OSE, Anasjella (Inversioni), JO-DHE dhe JO-OSE. Qarqet logjike DHE dhe OSE ndertohen ne baze te qarqeve JO-DHE dhe JO-OSE. Keto qarqe elementare logjike lidhen ne
qarqet e integruara
digjitale. Shembuj te ndertimit te qarqeve logjike, i perkasin familjes se qarqeve te integruara n-MOS. Ekzistojne shume familje te tjera qarqesh te integruara ku skemat e realizimit te funksioneve logjike jane te ndryshme nga keto.
Karakteristikat e materialeve gjysmpereuese
Gjysmpercuesi
material
|
Kruqezimi i perparem
tensioni
V @ 25 °C
|
Levizshmeria e elektronit
m²/(V·s) @ 25 °C
|
Ndryshimi i vrimes
m²/(V·s) @ 25 °C
|
Temperatura maksimale e kryqezimit
°C
|
| Ge
|
0.27
|
0.39
|
0.19
|
70 to 100
|
| Si
|
0.71
|
0.14
|
0.05
|
150 to 200
|
| GaAs
|
1.03
|
0.85
|
0.05
|
150 to 200
|
| Al-Si kryqezimi
|
0.3
|
?
|
?
|
150 to 200
|