ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2491 มีการใช้ทรานซิสเตอร์ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ทรานซิสเตอร์ที่ทันสมัยแต่เดิมสร้างด้วยเจอร์เมเนียม ใช้ซิลิกอนเพื่อความทนทานต่อความร้อนที่สูงขึ้น ทรานซิสเตอร์ขยายและสลับสัญญาณ พวกเขาสามารถเป็นแบบแอนะล็อกหรือดิจิทัล ทรานซิสเตอร์ที่แพร่หลายในปัจจุบัน 2 ตัว ได้แก่ Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors (MOSFET) และ Bipolar Junction Transistors (BJT) MOSFET มีข้อได้เปรียบเหนือ BJT หลายประการ
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
ทรานซิสเตอร์ที่ใช้ในการขยายและเปลี่ยนสัญญาณเป็นการประกาศถึงยุคอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ วันนี้ ทรานซิสเตอร์เด่นสองตัวที่ใช้ ได้แก่ ทรานซิสเตอร์แบบแยกขั้วแบบไบโพลาร์หรือ BJT และทรานซิสเตอร์ภาคสนามแบบเมทัล-ออกไซด์-เซมิคอนดักเตอร์หรือ MOSFET MOSFET มีข้อได้เปรียบเหนือ BJT ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ เนื่องจากทรานซิสเตอร์เหล่านี้เข้ากันได้กับเทคโนโลยีการประมวลผลซิลิกอนมากกว่า
ภาพรวมของ MOSFET และ BJT
MOSFET และ BJT เป็นตัวแทนของทรานซิสเตอร์สองประเภทหลักที่ใช้ในปัจจุบัน ทรานซิสเตอร์ประกอบด้วยสามพินที่เรียกว่าอีซีแอล ตัวสะสม และฐาน ฐานควบคุมกระแสไฟฟ้า ตัวสะสมจะควบคุมการไหลของกระแสฐาน และตัวปล่อยคือตำแหน่งที่กระแสไหลออก ทั้ง MOSFET และ BJT มักทำจากซิลิคอน โดยมีเปอร์เซ็นต์ที่น้อยกว่าที่ทำจากแกลเลียม อาร์เซไนด์ ทั้งคู่สามารถทำงานเป็นทรานสดิวเซอร์สำหรับเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมี
ทรานซิสเตอร์สองขั้วทางแยก (BJT)
BJT (ไบโพลาร์จังก์ชั่นทรานซิสเตอร์) รวมสองไดโอดทางแยกจากเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p ระหว่างสารกึ่งตัวนำชนิด n หรือชั้นของสารกึ่งตัวนำชนิด n ระหว่าง p-type. สองตัว เซมิคอนดักเตอร์ BJT เป็นอุปกรณ์ควบคุมกระแสไฟที่มีวงจรฐาน ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือเครื่องขยายสัญญาณปัจจุบัน ใน BJT กระแสจะเดินทางผ่านทรานซิสเตอร์ข้ามรูหรือตำแหน่งงานว่างพันธะที่มีขั้วบวกและอิเล็กตรอนที่มีขั้วลบ BJT ถูกนำไปใช้ในหลายๆ แอพพลิเคชั่น รวมถึงวงจรแอนะล็อกและวงจรกำลังสูง พวกมันเป็นทรานซิสเตอร์ประเภทแรกที่ผลิตเป็นจำนวนมาก
ทรานซิสเตอร์สนามผลสนามโลหะออกไซด์-เซมิคอนดักเตอร์ (MOSFET)
MOSFET เป็น Field Effect Transistor ชนิดหนึ่งที่ใช้ในวงจรรวมดิจิทัล เช่น ไมโครคอมพิวเตอร์ MOSFET เป็นอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า มีขั้วประตูแทนที่จะเป็นฐาน แยกจากขั้วอื่นด้วยฟิล์มออกไซด์ ชั้นออกไซด์นี้ทำหน้าที่เป็นฉนวน แทนที่จะเป็นอีซีแอลและตัวสะสม MOSFET มีแหล่งที่มาและท่อระบายน้ำ MOSFET มีความโดดเด่นในด้านความต้านทานเกตที่สูง แรงดันเกตเป็นตัวกำหนดว่า MOSFET เปิดหรือปิด การสลับเวลาเกิดขึ้นระหว่างโหมดเปิดและปิด
ข้อดีของ MOSFET
ทรานซิสเตอร์ภาคสนามเช่น MOSFET ถูกใช้มานานหลายทศวรรษ ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ที่ใช้กันมากที่สุด ซึ่งปัจจุบันครองตลาดวงจรรวม พกพาสะดวก ใช้พลังงานต่ำ ไม่มีกระแสไฟ และเข้ากันได้กับเทคโนโลยีการประมวลผลซิลิกอน การขาดกระแสเกตส่งผลให้อิมพีแดนซ์อินพุตสูง ข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งของ MOSFET เหนือ BJT คือเป็นพื้นฐานของวงจรที่มีสวิตช์สัญญาณแอนะล็อก สิ่งเหล่านี้มีประโยชน์ในระบบการรับข้อมูลและอนุญาตให้ป้อนข้อมูลได้หลายอย่าง ความสามารถในการสลับระหว่างตัวต้านทานต่างๆ ช่วยในการลดทอนอัตราส่วน หรือเปลี่ยนเกนของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน MOSFET เป็นพื้นฐานของอุปกรณ์หน่วยความจำเซมิคอนดักเตอร์ เช่น ไมโครโปรเซสเซอร์
