Dal 1948, i transistor sono stati utilizzati nell'elettronica. Originariamente realizzati con germanio, i moderni transistor utilizzano il silicio per la sua maggiore tolleranza al calore. I transistor amplificano e commutano i segnali. Possono essere analogici o digitali. Due transistor prevalenti oggi includono transistor a effetto di campo a semiconduttore a ossido di metallo (MOSFET) e transistor a giunzione bipolare (BJT). MOSFET offre una serie di vantaggi rispetto a BJT.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
I transistor, utilizzati per amplificare e commutare i segnali, hanno inaugurato l'era dell'elettronica moderna. Oggi, due transistor predominanti utilizzati includono transistor a giunzione bipolare o BJT e transistor ad effetto di campo a semiconduttore a ossido di metallo o MOSFET. MOSFET offre vantaggi rispetto a BJT nell'elettronica e nei computer moderni poiché questi transistor sono più compatibili con la tecnologia di elaborazione del silicio.
Panoramica di MOSFET e BJT
MOSFET e BJT rappresentano i due principali tipi di transistor utilizzati oggi. I transistor sono costituiti da tre pin chiamati emettitore, collettore e base. La base controlla la corrente elettrica, il collettore gestisce il flusso della corrente di base e l'emettitore è dove scorre la corrente. Sia i MOSFET che i BJT sono generalmente realizzati in silicio, con una percentuale minore di arseniuro di gallio. Entrambi possono funzionare come trasduttori per sensori elettrochimici.
Transistor a giunzione bipolare (BJT)
Un BJT (transistor a giunzione bipolare) combina due diodi a giunzione da un semiconduttore di tipo p tra semiconduttori di tipo n o uno strato di semiconduttore di tipo n tra due semiconduttori di tipo p semiconduttori. Il BJT è un dispositivo controllato in corrente con un circuito di base, essenzialmente un amplificatore di corrente. Nei BJT, la corrente viaggia attraverso il transistor attraverso fori o vacanze di legame con polarità positiva ed elettroni con polarità negativa. I BJT sono utilizzati in molte applicazioni, inclusi circuiti analogici e ad alta potenza. Sono stati il primo tipo di transistor prodotto in serie.
Transistor ad effetto di campo a semiconduttore a ossido di metallo (MOSFET)
MOSFET è un tipo di transistor ad effetto di campo utilizzato nei circuiti integrati digitali come i microcomputer. Il MOSFET è un dispositivo controllato in tensione. Ha un terminale di gate piuttosto che una base, separato dagli altri terminali da un film di ossido. Questo strato di ossido funge da isolante. Invece di un emettitore e un collettore, MOSFET ha una sorgente e un drenaggio. MOSFET si distingue per la sua elevata resistenza al gate. La tensione di gate determina se il MOSFET si accende o si spegne. Il tempo di commutazione avviene tra le sue modalità di accensione e spegnimento.
Vantaggi del MOSFET
I transistor ad effetto di campo come i MOSFET sono stati utilizzati per decenni. Comprendono i transistor più comunemente usati, che attualmente dominano il mercato dei circuiti integrati. Sono portatili, utilizzano una bassa potenza, non assorbono corrente e sono compatibili con la tecnologia di elaborazione del silicio. La loro mancanza di corrente di gate si traduce in un'elevata impedenza di ingresso. Un ulteriore grande vantaggio del MOSFET su BJT è che costituisce la base di un circuito con interruttori di segnali analogici. Questi sono utili nei sistemi di acquisizione dati e consentono diversi input di dati. La loro capacità di commutazione tra diversi resistori aiuta nel rapporto di attenuazione o modifica il guadagno degli amplificatori operazionali. I MOSFET costituiscono la base dei dispositivi di memoria a semiconduttore come i microprocessori.