Transistors là gì? Các công bố khoa học về Transistors
Transistor là linh kiện điện tử quan trọng dùng để khuếch đại và chuyển đổi tín hiệu, phát triển từ nghiên cứu bán dẫn. Phát minh bởi Bardeen, Brattain và Shockley năm 1947, transistor thay thế ống chân không, tạo đột phá trong các thiết bị điện tử nhỏ gọn. Transistor có các loại như BJT, FET và IGBT, mỗi loại có ứng dụng riêng, từ khuếch đại tín hiệu âm thanh đến điều khiển động cơ. Hiểu biết về transistor là nền tảng quan trọng cho ngành điện tử và công nghệ hiện đại.
Transistor là gì?
Transistor là một linh kiện điện tử cơ bản được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện tử để khuếch đại hoặc chuyển đổi tín hiệu điện. Transistor vốn được phát triển từ các nghiên cứu về bán dẫn và đã trở thành nền tảng cho nhiều công nghệ hiện đại ngày nay, từ các thiết bị điện tử tiêu dùng, như điện thoại thông minh và máy tính, cho đến các hệ thống công nghiệp và quân sự phức tạp.
Lịch sử phát triển của Transistor
Transistor đầu tiên được phát minh vào năm 1947 bởi John Bardeen, Walter Brattain và William Shockley tại Bell Laboratories. Khám phá này đã thay thế vai trò của các ống chân không khổng lồ trong mạch điện tử, mở đường cho các thiết bị điện tử nhỏ gọn hơn. Năm 1956, những người sáng tạo ra transistor đã được trao giải Nobel về Vật lý cho phát minh của họ.
Cấu trúc và Nguyên lý Hoạt động
Một transistor thường bao gồm ba lớp chất bán dẫn, tạo thành ba điện cực được gọi là: cực phát (emitter), cực gốc (base) và cực thu (collector) đối với transistor lưỡng cực (BJT - Bipolar Junction Transistor). Đối với transistor hiệu ứng trường (FET - Field Effect Transistor), các điện cực là nguồn (source), cổng (gate) và máng (drain).
Nguyên lý hoạt động của transistor dựa trên khái niệm điều khiển dòng điện. Trong BJT, dòng điện giữa cực phát và cực thu được kiểm soát bởi dòng điện giữa cực gốc và cực phát. Còn trong FET, dòng điện giữa nguồn và máng được điều chỉnh bởi điện áp ở cổng.
Phân loại Transistor
Transistor được phân thành nhiều loại khác nhau, tùy thuộc vào cấu trúc và ứng dụng của chúng. Dưới đây là một số loại transistor phổ biến:
- Transistor Lưỡng Cực (BJT): Loại phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng khuếch đại và chuyển mạch.
- Transistor Hiệu Ứng Trường (FET): Bao gồm MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor FET) và JFET (Junction FET), thường được sử dụng trong các ứng dụng tiêu thụ điện năng thấp.
- IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor): Được sử dụng chủ yếu trong các ứng dụng yêu cầu kiểm soát công suất như biến tần và hệ thống truyền động động cơ.
Ứng dụng của Transistor
Transistor được ứng dụng trong hàng loạt lĩnh vực khác nhau nhờ khả năng khuếch đại tín hiệu và chuyển mạch nhanh. Một số ứng dụng tiêu biểu bao gồm:
- Khuếch đại tín hiệu: Được sử dụng trong các bộ khuếch đại âm thanh, radio và truyền hình.
- Chuyển mạch điện tử: Làm thành phần cơ bản trong các vi mạch, từ đồng hồ điện tử đến bộ xử lý trung tâm của máy tính.
- Mạch điện điều khiển: Được ứng dụng trong điều khiển động cơ, các thiết bị điện tử tiêu dùng và hệ thống tự động hóa.
Kết luận
Với tầm ảnh hưởng sâu rộng trong công nghệ, transistor đã và đang tiếp tục đóng vai trò không thể thiếu trong sự phát triển của ngành điện tử. Hiểu biết về transistor không chỉ là cơ bản cho những người làm kỹ thuật, mà còn mở ra những khả năng mới trong nghiên cứu và phát triển các sản phẩm công nghệ tiên tiến.
Danh sách công bố khoa học về chủ đề "transistors":
Điện tử trong suốt hiện nay là một trong những lĩnh vực tiên tiến nhất cho hàng loạt ứng dụng thiết bị. Các thành phần chính là các chất bán dẫn có băng tần rộng, nơi mà oxit từ nhiều nguồn gốc khác nhau đóng vai trò quan trọng, không chỉ là thành phần thụ động mà còn như thành phần chủ động, tương tự như đã thấy ở những chất bán dẫn thông thường như silicon. Điện tử trong suốt đã thu hút sự chú ý đặc biệt trong những năm gần đây và ngày nay đã được coi là một trong những công nghệ hứa hẹn nhất để dẫn đầu thế hệ tiếp theo của màn hình phẳng nhờ vào hiệu suất điện tử xuất sắc của nó. Trong bài báo này, tiến trình gần đây trong bóng bán dẫn tầng mỏng (TFT) dựa trên oxit loại n và p được xem xét lại, đặc biệt nhấn mạnh vào việc chế tạo bằng dung dịch và loại p, đồng thời tóm tắt các cột mốc chính đã đạt được với công nghệ mới nổi và rất hứa hẹn này. Sau phần giới thiệu ngắn gọn mà những ưu điểm chính của các chất bán dẫn này được trình bày cũng như kỳ vọng của nền công nghiệp, lịch sử đáng quý của bóng bán dẫn TFT được xem xét lại, bao gồm những mốc quan trọng trong 80 năm qua, kết thúc bằng việc đề cập đến một số bài báo đóng vai trò quan trọng trong việc định hình điện tử trong suốt. Tiếp theo, một cái nhìn tổng quát về TFT loại n tiên tiến được chế tạo bằng các phương pháp lắng đọng hơi vật lý được trình bày, và cuối cùng là một trong những công nghệ thú vị, hứa hẹn, và chi phí thấp nhưng mạnh mẽ nhất, đó là TFT dựa trên oxit chế tạo bằng dung dịch. Hơn nữa, một phân tích chi tiết hơn sẽ được thực hiện liên quan đến TFT loại p dựa trên oxit, chủ yếu tập trung vào hai ứng viên chất bán dẫn đầy hứa hẹn nhất: oxit đồng và oxit thiếc. Các dữ liệu mới nhất liên quan đến sản xuất các thiết bị bán dẫn oxit bổ sung (CMOS) dựa trên TFT loại n và p cũng sẽ được trình bày. Chủ đề cuối cùng của bài đánh giá này dành cho một số ứng dụng mới nổi, kết luận với những kết luận chính. Công việc liên quan được khởi nguồn tại CENIMAT|I3N trong sáu năm qua được bao gồm chi tiết hơn, đã dẫn đến việc chế tạo bóng bán dẫn oxit loại n và p hiệu suất cao cũng như chế tạo các thiết bị CMOS với và trên giấy.
Chúng tôi đã chế tạo các transistor hiệu ứng trường dựa trên các ống nano carbon đơn và đa tường riêng lẻ và phân tích hiệu suất của chúng. Quá trình vận chuyển qua các ống nano chủ yếu do lỗ chi phối và, ở nhiệt độ phòng, quá trình này có vẻ khuếch tán hơn là truyền dẫn. Bằng cách thay đổi điện áp cổng, chúng tôi đã điều chỉnh thành công độ dẫn điện của thiết bị đơn tường nhiều hơn 5 bậc độ lớn. Các ống nano đa tường thường không thể hiện hiệu ứng cổng nào, nhưng các biến dạng cấu trúc — trong trường hợp của chúng tôi là một ống bị sụp đổ — có thể khiến chúng hoạt động như các transistor hiệu ứng trường.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 10