Les bases des transistors

Les transistors sont des composants fondamentaux de l'électronique moderne, selon Electronics-Radio.com. Ils peuvent servir d'interrupteurs ou d'amplificateurs de courant. L'invention du transistor a permis des objets populaires comme les ordinateurs, les radios portables à transistors et même les téléphones portables. Connaître quelques concepts de base aide à comprendre le fonctionnement d'un transistor.

Structure

• Un transistor — désigné PNP ou NPN selon sa construction — possède trois couches : collecteur, base et émetteur. Le collecteur et l'émetteur entourent la base et sont toujours du même type : soit semi-conducteur de type P (positif), soit de type N (négatif). Un semi-conducteur est un matériau qui conduit l'électricité sous certaines conditions, servant ainsi de bon milieu pour contrôler le courant électrique (TechTarget.com). La base est toujours du type opposé à celui du collecteur et de l'émetteur.

  Les NPN sont les transistors les plus courants et servent généralement d'interrupteurs (TechnologyStudent.com). La base — la fine région centrale — tire son nom du fait qu'elle était la base de tout le transistor lors de son développement initial. L'émetteur — la couche négative — émet les porteurs de charge, tandis que le collecteur positif les collecte. Les porteurs de charge sont des particules portant une charge électrique, comme les électrons.

Fonctionnement

• La première étape du fonctionnement d'un transistor courant se produit quand un interrupteur est actionné, comme un interrupteur de lampe. Lorsque le courant traverse la zone où la base et l'émetteur se rencontrent, les électrons quittent l'émetteur et se dirigent vers la base (Electronics-Radio.com). Dans cette situation, la plupart des électrons traversent la base et vont directement dans le collecteur. Seuls quelques électrons se recombinent dans la base et produisent un courant dans le circuit base-émetteur. Cependant, avec la majorité des électrons allant au collecteur, le courant dans la zone collecteur est bien plus élevé.

  La base est essentiellement la partie qui active le transistor. Le transistor doit recevoir une tension à la base pour que la lumière s'allume (TechnologyStudent.com).

Développement historique

• Les laboratoires Bell ont créé le transistor en 1948 (Electronics-Tutorials.com). Bien que les transistors au germanium étaient plus courants dans les premiers produits de divertissement, les transistors au silicium sont vite devenus plus populaires, car moins chers à produire (silicium plus abondant) et fonctionnant bien à hautes températures (Rensselaer Polytechnic Institute). Les transistors consommaient très peu d'énergie à basse tension, permettant de fabriquer en masse des appareils portables à coût raisonnable. Par conséquent, les fabricants de piles ont aussi connu une croissance de production avec l'invention du transistor.