トランジスタのしくみ

トランジスタは、電子の動き、つまり電気を制御するデバイスです。 水道の蛇口のようなもので、電流を流したり止めたりするだけでなく、電流の量もコントロールする。 電気で電子信号を切り替えたり増幅したり、回路基板を流れる電流を正確にコントロールすることができるのだ。 純ゲルマニウムが良好な絶縁体であることは、そこの科学者たちも知っていた。 しかし、不純物を添加することによって、ゲルマニウムは弱い導体、すなわち半導体に変化した。 5292>

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トランジスタの発明のタイミングは偶然ではありません。 トランジスタが正常に動作するためには、純粋な半導体材料が必要である。 たまたま、第二次世界大戦直後にゲルマニウムの精製が改善され、ドーピングが進んだことで、ゲルマニウムが半導体用途に適するようになった。 N型層では、ドーピング元素がゲルマニウムに電子を追加し、電子の急増を容易にします。

N型とP型を隣接して配置すると、P-Nダイオードになります。 このダイオードは電流を流すことができるが、一方向にしか流れないという、電子回路を構成する上で有用な特性を持っていた。 トランジスタを作るために、技術者はドープしたゲルマニウムを2層重ねて背中合わせにし、P-N-PあるいはN-P-Nという構成にした。 5292>

中央の層(ベースと呼ばれる)に電流を流すと、電子はN型側からP型側へ移動する。 最初の小さなトリクルは、はるかに大きな電流を流すためのスイッチとして機能します。 5292>

最近では、ゲルマニウムに代わって、シリコンベースの半導体が使われている。 しかし、いったん技術が普及すると、ゲルマニウム・トランジスタは20年以上にわたって広く使われたのです

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