Depuis 1948, les transistors sont utilisés en électronique. Fabriqués à l'origine avec du germanium, les transistors modernes utilisent du silicium pour sa plus grande tolérance à la chaleur. Les transistors amplifient et commutent les signaux. Ils peuvent être analogiques ou numériques. Deux transistors répandus aujourd'hui comprennent les transistors à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur (MOSFET) et les transistors à jonction bipolaire (BJT). MOSFET offre un certain nombre d'avantages par rapport au BJT.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Les transistors, utilisés pour amplifier et commuter les signaux, ont inauguré l'ère de l'électronique moderne. Aujourd'hui, deux transistors prédominants utilisés sont les transistors à jonction bipolaire ou BJT et les transistors à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur ou MOSFET. Le MOSFET offre des avantages par rapport au BJT dans l'électronique et les ordinateurs modernes, car ces transistors sont plus compatibles avec la technologie de traitement du silicium.
Présentation des MOSFET et BJT
MOSFET et BJT représentent les deux principaux types de transistors utilisés aujourd'hui. Les transistors se composent de trois broches appelées un émetteur, un collecteur et une base. La base contrôle le courant électrique, le collecteur gère le flux du courant de base et l'émetteur est l'endroit où le courant sort. Les MOSFET et les BJT sont généralement fabriqués à partir de silicium, avec un pourcentage plus faible d'arséniure de gallium. Ils peuvent tous deux fonctionner comme des transducteurs pour des capteurs électrochimiques.
Transistor à jonction bipolaire (BJT)
Un BJT (Bipolar Junction Transistor) combine deux diodes de jonction à partir d'un semi-conducteur de type p entre deux semi-conducteurs de type n ou une couche de semi-conducteur de type n entre deux semi-conducteurs de type p semi-conducteurs. Le BJT est un appareil à courant contrôlé avec un circuit de base, essentiellement un amplificateur de courant. Dans les BJT, le courant traverse le transistor à travers des trous ou des lacunes de liaison avec une polarité positive et des électrons avec une polarité négative. Les BJT sont utilisés dans de nombreuses applications, y compris les circuits analogiques et haute puissance. Ils étaient le premier type de transistor produit en série.
Transistors à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur (MOSFET)
MOSFET est un type de transistor à effet de champ utilisé dans les circuits intégrés numériques tels que les micro-ordinateurs. Le MOSFET est un appareil commandé en tension. Il a une borne de grille plutôt qu'une base, séparée des autres bornes par un film d'oxyde. Cette couche d'oxyde sert d'isolant. Au lieu d'un émetteur et d'un collecteur, le MOSFET a une source et un drain. Le MOSFET se distingue par sa résistance de grille élevée. La tension de grille détermine si le MOSFET s'allume ou s'éteint. Le temps de commutation se produit entre ses modes marche et arrêt.
Avantages du MOSFET
Les transistors à effet de champ tels que les MOSFET sont utilisés depuis des décennies. Ils comprennent les transistors les plus couramment utilisés, dominant actuellement le marché des circuits intégrés. Ils sont portables, consomment peu d'énergie, ne consomment pas de courant et sont compatibles avec la technologie de traitement du silicium. Leur manque de courant de grille entraîne une impédance d'entrée élevée. Un autre avantage majeur du MOSFET par rapport au BJT est qu'il constitue la base d'un circuit avec des commutateurs de signaux analogiques. Ceux-ci sont utiles dans les systèmes d'acquisition de données et permettent plusieurs entrées de données. Leur capacité de commutation entre différentes résistances contribue au taux d'atténuation ou à la modification du gain des amplificateurs opérationnels. Les MOSFET constituent la base des dispositifs de mémoire à semi-conducteurs tels que les microprocesseurs.