¿Qué hace un transistor?

Escrito por ma wen jie | Traducido por javier enrique rojahelis busto
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¿Qué hace un transistor?
Los transistores forman pequeños componentes y se encuentran en la base del actual desarrollo electrónico y digital. (transistors image by Claudio Calcagno from Fotolia.com)

Un transistor es un dispositivo de estado sólido que se utiliza para amplificar una señal, o servir como un interruptor. Los transistores se consideran como de estado sólido debido a que no contienen componentes electro-mecánicos y, por lo tanto, son sólidos y no se mueven. Los transistores fueron desarrollados como progresión natural de la electrónica de tubos de vacío, y fueron una respuesta a los problemas de costos, la complejidad de la fabricación y la fiabilidad de los tubos de vacío. El desarrollo del transistor fue uno de los principales motores detrás del desarrollo de la microelectrónica moderna y digital.

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Historia

La primera patente reconocida en el campo del efecto del transistor de estado sólido fue asignada en el año 1947 a los Laboratorios Bell. El transistor fue patentado después de que dos científicos de Bell, John Bardeen y Walter Brattain, notaron que el germanio actúa como un amplificador natural. Hicieron un amplificador de audio simple y se lo mostraron al director de Bell, quien reconoció de inmediato el potencial del descubrimiento: su bajo consumo de energía y su prescindencia de tiempo de calentamiento. Este primer transistor era un transistor de unión bipolar (BJT). Los transistores BJT contienen dos polos, o diodos, con un ánodo común.

Transistores como amplificadores

Los primeros transistores, desarrollados por los Laboratorios Bell, eran amplificadores. Cuando se aplica energía al transistor, el voltaje de una señal de entrada se incrementa, creando una salida más potente. La señal de entrada se aplica a uno de los polos del transistor, cuando se aplica potencia al ánodo, el ánodo tira electrones hacia el otro polo a una velocidad mayor que la de entrada. El efecto neto es una amplificación de la tensión de salida por el segundo polo.

Los transistores como interruptores

Los interruptores transistorizados han evolucionado como base de la electrónica digital. En un transistor se aplica una corriente a un poste del transistor. En muchos transistores de conmutación, la corriente no fluirá a través del ánodo al polo opuesto, a menos que se aplique potencia al ánodo. Esto convierte al transistor en un sistema electrónico de encendido y apagado. Cuando se aplica potencia al ánodo, la energía o la señal sale del transistor. Cuando el poder no se aplica, el transistor está efectivamente en la posición "Off" de apagado.

¿Cómo está hecho un transistor?

Los transistores han sido miniaturizados hasta el punto de que millones pueden ser grabados sobre la superficie de un microchip hecho de silicio. Los transistores se hicieron en un principio intercalando los materiales semiconductores. Cuando se aplica corriente al material entre los dos diodos, eso permite que la corriente fluya entre los diodos, actuando así como un interruptor. Si el transistor es un amplificador de corriente, el material entre los dos diodos aumenta la potencia de salida por el transistor generando amplificación. Los primeros transistores fueron hechas con cristales de semiconductores en crecimiento junto con las uniones de diodo en su lugar. Existen numerosos métodos modernos de fabricación de transistores, siendo los más comunes los componentes de transistor grabados en silicio.

La miniaturización del transistor moderno

Los transistores modernos se han reducido hasta niveles increíblemente pequeños. La propuesta del procesador Intel Itanium contendrá más de 2 mil millones de transistores en un circuito integrado. Los científicos británicos han hecho el más mínimo transistor práctico que mide un átomo de espesor por 10 átomos de ancho. Este transistor experimental es 1/3 del tamaño del actual transistor más pequeño posible en circuitos integrados de silicio.

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