Transistores
Los transistores son dispositivos electrónicos de estado sólido realizados sobre un soporte de material semiconductor que hace uso de las diversas características de conducción eléctrica de las zonas y regiones que forman sus electrodos. Su nombre proviene de la contracción de las palabras inglesas transfer y resistor.El primer transistor (llamado transistor de puntas) lo inventaron en 1948 los físico estadounidenses John Bardeen (n. 1908).
Walter Houser Brattain (n. 1902) siendo perfeccionado más tarde, hasta alcanzar su forma actual (1951), por el físico estadounidense de origen inglés William Bradford Shockley (n. 1910). Los tres obtuvieron conjuntamente en 1956 el premio Nobel de física por sus trabajos en este campo.
Los transistores han jugado un papel clave en el desarrollo de la microelectrónica y de la progresiva miniaturización de los ordenadores.
Los transistores pueden realizar todas las funciones de que son capaces las válvulas electrónicas, es decir, pueden actuar como amplificadores, detectores, rectificadores, etc.
Sin embargo, en comparación con aquellas, presentan la gran ventaja de tener un consumo despreciable, una mayor fiabilidad en cuanto a su funcionamiento, efectos de calentamiento prácticamente inexistentes, un tamaño mucho más reducido, un costo de producción muy bajo y (en los tipos más especiales) una capacidad casi igual que la de las válvulas para gobernar corrientes de alta frecuencia y gran potencia.
El tipo de transistor más elemental es el llamado transistor bipolar. Consta de tres capas superpuestas (o electrodos) que suelen ser de silicio, si bien para ciertas aplicaciones pueden ser de germanio o arseniuro de galio. De éstas, una o más han sido dopadas para que Sus características de conducción (predominio de portadores de los tipos n o p) Sean diferentes a las de la capa contigua a ellas, de este modo se pueden obtenerlas combinaciones npn y pnp,
Las dos capas que ocupan las posiciones exteriores reciben los nombres de emisor y receptor y son equivalentes respectivamente al cátodo y al ánodo de las válvulas. Por su parte, la capa intermedia, más delgada que las otras dos, recibe el nombre de base y ejerce las funciones de mando de la rejilla en las válvulas electrónicas. Los conjuntos constituidos por la base- emisor y base- receptor se pueden polarizar de forma adecuada para que el conjunto funcione como un amplificador (de forma análoga al tríodo) o como un conmutador (que es la función básica encomendada a los transistores en la electrónica digital).
Dado que una de las condiciones fundamentales para que el transistor acepte corrientes de muy alta frecuencia es que el espesor de la base sea el menor posible, se han creado técnicas que, a partir de un monocristal puro de silicio, germanio o arseniuro de galio, han desarrollado diversos procedimientos para llevar a cabo el dopado. Entre éstos destacan los sistemas de difusión, empleados inicialmente, la deposición selectiva mediante máscaras.
Aplicadas con técnicas litográficas (técnica planar) e incluso sistemas de bombardeo iónico y neutrónico.
Los llamados transistores unipolares constan de una única unión p-n, siendo el más difundido de ellos el transistor de efecto de campo (conocido por las siglas inglesas FET), que presenta un sólo tipo de conducción eléctrica (por electrones o por agujeros).
Está formado por una capa de material semiconductor del tipo n cuyos extremos actúan como electrodos fuente o surtidor y drenador y en cuya mitad hay dos electrodos que reciben el nombre de puertas.
El campo eléctrico que crea la puerta modifica la densidad de la capa empobrecida que hay entre ellos, lo que hace que varíe la conductancia eléctrica entre los electrodos fuente o surtidor y drenador.
Los transistores de efecto de campo que disponen tan sólo de una puerta, aislada del sustrato de material semiconductor mediante una finísima capa de óxido de silicio, reciben el nombre de transistores de efecto de campo MOS (siglas inglesas de metal-óxido-semiconductor).
