Como funcionam os transístores
Transistores são dispositivos que controlam o movimento dos electrões, e consequentemente, da electricidade. Eles funcionam algo como uma torneira de água — eles não só iniciam e param o fluxo de uma corrente, mas também controlam a quantidade da corrente. Com a electricidade, os transístores podem tanto trocar ou amplificar sinais electrónicos, permitindo-lhe controlar a corrente em movimento através de uma placa de circuito com precisão.
Os transístores feitos no Bell Labs foram inicialmente feitos a partir do elemento germânio. Os cientistas de lá sabiam que o germânio puro era um bom isolante. Mas a adição de impurezas (um processo chamado doping) transformou o germânio em um condutor fraco, ou semicondutor. Semicondutores são materiais que possuem propriedades entre isoladores e condutores, permitindo condutividade elétrica em graus variados.
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O tempo da invenção dos transistores não foi um acidente. Para funcionarem correctamente, os transístores requerem materiais semicondutores puros. Aconteceu que logo após a Segunda Guerra Mundial, melhorias no refinamento do germânio, bem como avanços no doping, tornaram o germânio adequado para aplicações em semicondutores.
Dependente do elemento usado para doping, a camada de germânio resultante era do tipo negativo (tipo N), ou do tipo positivo (tipo P). Em uma camada do tipo N, o elemento doping adicionou elétrons ao germânio, tornando mais fácil para os elétrons surgirem. Por outro lado, numa camada do tipo P, elementos dopantes específicos fizeram com que o germânio perdesse elétrons, assim, elétrons de materiais adjacentes fluíam em sua direção.
Colocar o tipo N e o tipo P adjacentes um ao outro e criar um diodo P-N. Este diodo permite que uma corrente elétrica flua, mas em apenas uma direção, uma propriedade útil na construção de circuitos eletrônicos.
Transístores de pleno direito foram o próximo passo. Para criar transístores, os engenheiros colocaram camadas de germânio dopado para fazer duas camadas de volta para trás, numa configuração de P-N-P ou N-P-N. O ponto de contato foi chamado de junção, portanto o nome transistor de junção.
Com uma corrente elétrica aplicada à camada central (chamada de base), os elétrons se moverão do lado do tipo N para o lado do tipo P. O pequeno gotejamento inicial atua como um interruptor que permite o fluxo de corrente muito maior. Em um circuito elétrico, isso significa que os transistores estão atuando como um interruptor e um amplificador.
Atualmente, no lugar do germânio, a eletrônica comercial utiliza semicondutores à base de silicone, que são mais confiáveis e mais acessíveis que os transistores à base de germânio. Mas uma vez que a tecnologia pegou, os transistores de germânio foram amplamente utilizados por mais de 20 anos.