Transistores são dispositivos de estado sólido (sem partes móveis e sem espaços vazios) que controlam o fluxo de elétrons. Eles podem ser usados para amplificadores (em rádios) ou chaves eletrônicas de ação rápida (em computadores). Podem ser feitos tão pequenos que milhões deles podem ser colocados em um único chip de silício chamado circuito integrado, tornando telefones celulares e computadores portáteis possíveis. O tipo mais antigo e comum de transistor é o transistor bipolar. Neste caso, "bipolar" apenas significa que existem dois tipos diferentes de portadores de corrente elétrica através do dispositivo de estado sólido.
Semicondutores começam a vida como redes 3D muito puras de silício — muito parecidas com cristais, com cada átomo de silício travado no lugar com os átomos de silício ao redor. Essas wafers de silício puras são então assadas em um forno preenchido por um gás muito puro, cuidadosamente escolhido. Parte do gás substituirá alguns dos átomos de silício. Se o átomo de substituição tiver um elétron a mais que um átomo de silício, há um elétron livre flutuando e chamamos este tipo de semicondutor de negativo. Se os átomos de gás que infundiram a wafer tiverem um elétron a menos que um átomo de silício, a wafer estará faltando alguns elétrons e dizemos que é um semicondutor positivo. Em termos de semicondutores, um semicondutor negativo é chamado de tipo N e dizemos que tem elétrons livres. Um semicondutor positivo é chamado de tipo P e dizemos que tem lacunas (holes). A corrente elétrica pode mover-se através do semicondutor como movimento de elétrons ou movimento de lacunas, então dizemos que transistores bipolares têm dois portadores: elétrons e lacunas. O processo de criar semicondutores tipo N e P é chamado de "dopagem".
Transistores PNP têm uma camada fina de silício tipo N entre duas camadas mais grossas de silício tipo P dopado. A camada N é a base e as outras duas camadas são o emissor e o coletor de um componente de três terminais. Quando usado como chave, um transistor PNP está "ligado" (corrente flui do emissor para o coletor) quando a base está baixa em relação ao emissor. Para funcionar como amplificador, a base deve permanecer baixa em relação ao emissor, então um sinal fraco na base controlará um sinal mais forte do emissor para o coletor.
Transistores NPN têm uma camada fina de silício tipo P entre duas camadas mais grossas de silício tipo N. A camada P é a base e as outras duas camadas são o emissor e o coletor de um componente de três terminais. Quando usado como chave, um transistor NPN está "ligado" (corrente flui do emissor para o coletor) quando a base está alta em relação ao emissor. Para funcionar como amplificador, a base deve permanecer alta em relação ao emissor, então um sinal fraco na base controlará um sinal mais forte do emissor para o coletor.
Transistores bipolares de heterojunção (HBT) são semelhantes a transistores PNP e NPN, exceto que a camada central (base) é mais fina e mais altamente dopada. HBTs são usados apenas para amplificação (nunca para chaves) e funcionam bem em frequências muito altas — até várias centenas de Gigahertz. HBTs são geralmente feitos de arsenieto de alumínio e gálio em vez de silício ou germânio como os transistores PNP e NPN.
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