Qu'est-ce qu'un transistor et quel est son type ?

Notions de base sur les transistors
Le transistor, également connu sous le nom de transistor à semi-conducteur, est un dispositif électronique fabriqué à partir de matériaux semi-conducteurs tels que le silicium et le germanium. Son apparition marque la transition de la technologie électronique de l'ère des tubes à vide à l'ère de l'électronique à semi-conducteurs, favorisant grandement la miniaturisation, la faible consommation d'énergie et le développement d'une grande fiabilité des dispositifs électroniques. La structure de base d'un transistor comprend trois régions principales : l'émetteur, la base et le collecteur. En contrôlant le courant ou la tension entre la base et l'émetteur, un contrôle efficace du courant entre le collecteur et l'émetteur peut être obtenu, réalisant ainsi l'amplification du signal, la commutation et d'autres fonctions.
Le principe de fonctionnement des transistors
Le principe de fonctionnement des transistors repose sur les caractéristiques de la jonction PN des matériaux semi-conducteurs. Dans la jonction PN, en raison de la différence de concentration entre les électrons et les trous, un champ électrique intégré se forme, ce qui empêche la libre diffusion des porteurs de charge. Cependant, lorsqu'une tension externe appropriée est appliquée, cet état d'équilibre peut être perturbé, permettant aux porteurs de charge de traverser la jonction PN et de former un courant. Les transistors utilisent cette caractéristique pour obtenir une modulation significative du courant de la région émettrice à la région collectrice en contrôlant le courant (ou la tension) de la région de base. Plus précisément, à mesure que le courant de base augmente, il attirera davantage d'électrons de la région d'émission pour entrer dans la région de base, permettant à davantage d'électrons de traverser la barrière de potentiel entre la région de base et la région collectrice et d'entrer dans la région collectrice, formant un courant collecteur amplifié. Au contraire, lorsque le courant de base diminue, le courant collecteur diminuera également en conséquence, voire sera coupé.
Les principaux types de transistors
Selon leurs différentes structures et principes de fonctionnement, les transistors peuvent être classés en différents types, les plus courants et les plus importants étant les transistors bipolaires (BJT) et les transistors à effet de champ (FET).
Transistor bipolaire (BJT)
Le transistor bipolaire, également connu sous le nom de transistor à double porteuse, est le premier type de transistor inventé et largement utilisé. Il comprend deux types de structures : le type NPN et le type PNP. Dans le BJT, l'effet d'amplification du courant est obtenu par la diffusion et la recombinaison des porteurs minoritaires dans la région de base. Lorsque le courant de base augmente, il favorise l'injection d'électrons de la région émettrice dans la région de base et augmente l'efficacité de la collecte d'électrons dans la région collectrice, ce qui permet d'obtenir une amplification du courant. Le BJT présente les avantages d'un gain de courant élevé et de bonnes caractéristiques de fréquence, et est largement utilisé dans les circuits analogiques et numériques.
Transistor à effet de champ (FET)
Le transistor à effet de champ est un dispositif semi-conducteur à tension contrôlée qui fonctionne selon un principe complètement différent du BJT. Dans le FET, le flux de porteurs de charge dans le canal est modulé par un champ électrique contrôlé par la tension de grille. Selon les différents canaux conducteurs, les FET peuvent être divisés en deux types : les FET à canal N et les FET à canal P ; Selon les différentes structures de grille, ils peuvent être divisés en sous-catégories telles que les FET de type jonction (JFET) et les FET à semi-conducteur à oxyde métallique (MOSFET). Les MOSFET ont été largement utilisés dans les circuits intégrés en raison de leur impédance d'entrée élevée, de leur faible bruit et de leur facilité d'intégration, devenant les composants de base des circuits numériques modernes tels que les microprocesseurs et la mémoire.
Outre les deux principaux types mentionnés ci-dessus, il existe également des types spéciaux de transistors, tels que les phototransistors, les magnétotransistors, etc., qui utilisent l'effet photoélectrique et l'effet magnétoélectrique pour réaliser des fonctions spécifiques. Ces types spéciaux de transistors ont une valeur d'application importante dans des domaines tels que l'optoélectronique et le magnétisme.

https://www.trrsemicon.com/transistor/npn-transistor-bc817w.html