Transistor, p-juht ja n-juht (0)

6.11.2010
Kõik pooljuhtseadused omavad kihilist struktuuri.
n- pooljuht = elektronjuhtivusega pooljuht
Doonor - elektrone loovutav lisand
p- pooljuht aukjuhtivusega pooljuht
Akseptor- lisand, millel on üks väliskihi elektron vähem
Pn- siire

• Pn-siire on momokristalse pooljuhi kiht, milles toimub üleminek aukjuhtivuselt(p-juhtivuselt) elektronjuhtivusele(n-juhtivusele)
  
• Kristallil on erinevate lisanditega ehk erineva juhtuvusega piirkonnad, et tekiks erinimeliste laengute vastastikmõju
  
• Kahe erineva lisandiga kihi vaheline piir ongi pn-siire. Et laengud tõmbuvad, siis siirde läheduses olevad elektronid täidavad peagi ligemad augud ja laenguta ala siirde ümber laieneb .
  

Kui rakendada n- kihile positiivne ja p-kihile negatiivne pinge, siis vastaslaengud tõmbuvad mõlemal kihi otstel(siirdest kaugel) ja suurendavad laenguta ala ehk tekitavad tõkkekihi, mis oma suuruse tõttu ei lase elektrivoolu läbi, sest vastaskihtides olevate laengute tõmbejõud ei ole piisav selle ületamisks.
Kui aga kihile n rakendada negatiivne ja p-kihile positiivne pinge, mis on suurem kui iseeneslikult tekkiv pinge(germaaniumil 0.3 volti , ränil natuke üle 0.6 voldi), siis tõkkekiht väheneb, pinge „tõukab“ elektronid samasuguse laengu tõttu siirde poole ja laengud saavad siiret ületada, sest vastaslaengud tõmbuvad. Edasi liiguvad laengud kuni pinge tekitajani.
Transistor koosneb kahest järjestikusest vastupidisest pn-siirdest. Transistor koosneb kahest ühendatud dioodist.
TRANSISTOR- (ingl. transfer üle kandma + resistor takisti) on kolme või enama väljaviiguga pooljuhtseadis, mida kasutatakse elektrisignaalide tekitamiseks, võimendamiseks ja muundamiseks.

• Väljatransistor ehk unipolaartransistor- pooljuhtseadis
  
• Bipolaartransistor - kolm auk- ja elektonjuhtivusega kihti
  

Transistori abil saab ühe elektrisignaali abil juhtida ehk tüürida teist elektrisignaali

• Leiutati 55 aastat tagasi. Pani aluse kogu elektroonikatööstuse ja nüüdisühiskonna arengule.
  

Transistor on elektrilambist:

• Palju väiksem- isegi kuni tuhandeid kordi
  
• Ökonoomsem- eraldub vähem soojust
  
• Mehaaniliselt vastupidavam
  
• Pikema tööeaga
  
• Kiirema töövalmidusega- ei pea soojendama enne töörežiimi
  

Tööpõhimõte
Transistor toimib pooljuhtide baasil

• Keemilise koostise muutumine põhineb tähendab, et pooljuhile (mis enamasti on räni), lisatakse mõne muu elemendi aatomeid, mille tulemusena pooljuhis tekib kas elektronide ülejääk (negatiivne laeng), millisel juhul pooljuht on n-tüüpi või elektronide puudujääk (positiivne laeng) ja siis on pooljuht p-tüüpi.
  

• Transistor moodustatakse nii, et kahte ühte tüüpi poljuhi kihi vahele asetatakse teist tüüpi pooljuhi kiht. Kui nüüd vahekihi elektrijuhtivust muudetakse, mõjutab see elektri liikumist ühelt välimiselt kihilt teisele.
  
• Vahekihi abil on võimalik kontrollida elektronide liikumist: kui vahekihti lastakse elektrit, läbib vooltransistorit. Kui vahekihis elektrit pole, vool seisab.
  

Kiibid
Kiibiks nimetatakse integaal e terviklülitust. Sõna on mugavdus inglisekeelsest sõnast clip . Kiip on pooljuhtainest plaat, millesse on tehtud palju mikromeetri suurusjärgus transistore koos vajalike tekstide ning kondensaatoritega. Ühes kiibis on reeglina terve elektroonikseade: näiteks võimendi, protsessor , muundur vms. Esimeste arvutite põlvkonnad pärinevad 1950. aastatest aastatest. Siis võtsid mitte eriti võimsad arvutid enda alla terveid korruseid hoonetes. Sama võimsusega arvuti võib kaasajal olla juba matemaatiliste funktsioonidega kalkulaator .
Kiipide tootmise tehnoloogiaid. Esimesedkiibid loodi enamasti vaakumaaurustamise teel. Kaasajal kasutatakse söövitamist ja peenkeemilisi protseduure läbi vastavate maskide. Laserite abil saab luua veelgi peenema struktuuriga kiipe. Praegu suudetakse luua transistore, mis mahuksid ära grafiidiaatomisse.
Esimese elektronarvuri ENIAC 1945, protsessoris oli 18000 elektronlampi. Nüüd mahuks sama võimsusega protsessor 0,5mm2
Kokkuvõte
Siirdekiht p ja n-tüüpi pooljuhi vahel. Pn siire juhib voolu ainult suunas p-poolelt n-poolele, mis muudab siirde alaldavaks vaheldusvoolule. Siirdekihile vastav pooljuhiseade on diood.
Transistor on pooljuhtseade elektrisignaalide võimendamiseks, muundamiseks, genereerimiseks.
Kaasaja elektroonika põhielement on kiip e terviklõlitus., milles mõne ruutsentimeetri pinnale on koondatud miljonid transistore koos abiseadmetega, mis toimivad koos terviku seadmena.