Cómo funcionan los transistores
Los transistores son dispositivos que controlan el movimiento de los electrones y, en consecuencia, de la electricidad. Funcionan de forma parecida a un grifo de agua: no sólo inician y detienen el flujo de una corriente, sino que también controlan la cantidad de la misma. Con la electricidad, los transistores pueden conmutar o amplificar las señales electrónicas, lo que permite controlar con precisión la corriente que circula por una placa de circuito.
Los transistores fabricados en los Laboratorios Bell se hicieron inicialmente con el elemento germanio. Los científicos sabían que el germanio puro era un buen aislante. Pero la adición de impurezas (un proceso llamado dopaje) convirtió al germanio en un conductor débil, o semiconductor. Los semiconductores son materiales con propiedades intermedias entre los aislantes y los conductores, que permiten la conductividad eléctrica en distintos grados.
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El momento de la invención de los transistores no fue casual. Para funcionar correctamente, los transistores necesitan materiales semiconductores puros. Sucedió que justo después de la Segunda Guerra Mundial, las mejoras en el refinamiento del germanio, así como los avances en el dopaje, hicieron que el germanio fuera adecuado para aplicaciones semiconductoras.
Dependiendo del elemento utilizado para el dopaje, la capa de germanio resultante era de tipo negativo (tipo N), o de tipo positivo (tipo P). En una capa de tipo N, el elemento de dopaje añadía electrones al germanio, facilitando la salida de electrones. Por el contrario, en una capa de tipo P, los elementos de dopaje específicos hacían que el germanio perdiera electrones, por lo que los electrones de los materiales adyacentes fluían hacia él.
Coloque el tipo N y el tipo P adyacentes entre sí y creará un diodo P-N. Este diodo permite que fluya una corriente eléctrica, pero en una sola dirección, una propiedad útil en la construcción de circuitos electrónicos.
Los transistores completos fueron el siguiente paso. Para crear transistores, los ingenieros colocaron capas de germanio dopado para hacer dos capas espalda con espalda, en una configuración de P-N-P o N-P-N. El punto de contacto se denominó unión, de ahí el nombre de transistor de unión.
Con una corriente eléctrica aplicada a la capa central (llamada base), los electrones se moverán del lado de tipo N al lado de tipo P. El pequeño goteo inicial actúa como un interruptor que permite que fluya una corriente mucho mayor. En un circuito eléctrico, esto significa que los transistores actúan como interruptor y como amplificador.
Hoy en día, en lugar del germanio, la electrónica comercial utiliza semiconductores basados en el silicio, que son más fiables y más asequibles que los transistores basados en el germanio. Pero una vez que la tecnología se puso de moda, los transistores de germanio fueron de uso generalizado durante más de 20 años.