Kas yra silicio tranzistorius?

Silicio tranzistorius yra puslaidininkis, pagamintas iš silicio pagrindo. Jis naudojamas įvairiuose elektroniniuose įrenginiuose, pavyzdžiui, televizoriuose ir telefonuose, siekiant pakeisti elektros srovės srautą. Silicis didžiąja dalimi pakeitė germanį tranzistoriuose, nes jis gali toliau veikti aukštoje temperatūroje. Silicio tranzistorius turi kitų pranašumų, palyginti su alternatyviomis medžiagomis, pavyzdžiui, gamybos sąnaudomis, todėl šiandien yra masiškai gaminamas pramoninėse šalyse.

Tranzistorius yra įtaisas su tarpiniu arba kintamu elektros laidumu. Jis naudojamas stiprinti ir nukreipti elektros sroves elektroniniuose prietaisuose. Paprastai tai daroma naudojant atskirą įvesties signalą, kuris valdo elektros srautą per tranzistorių. Įvesties signalą galima keisti keičiant jo įtampą. Daugelis tranzistorių, sujungtų kartu, sudaro integruotą grandinę.

Amerikos kompanija Texas Instruments pirmoji 1954 m. pagamino silicio tranzistorių. Prieš tai tranzistoriai buvo gaminami iš germanio elemento. Germanio tranzistoriai puikiai veikė žemoje temperatūroje, bet turėjo problemų esant aukštesnei. Jei tranzistoriai įkaistų, iš germanio atomų atsilaisvintų per daug elektronų. Tai buvo didelė problema, nes tranzistoriai veikia tik su ribotu judančių elektronų skaičiumi.

Silicio tranzistorius parodė daug didesnį atsparumą karščiui nei jo germanio atitikmuo. Tačiau silicio tranzistoriaus gamybos procese iškilo pradinė problema. Neapdorotas silicis turi kristalinės struktūros defektų, kurie trukdytų tranzistoriaus veikimui. Inžinieriai turėjo sugalvoti, kaip silicį paversti vientisu kristalu su pasikartojančia atomine struktūra. Galiausiai šios technologijos buvo sukurtos, o silicio tranzistorius pradėtas gaminti masiškai.

Tiesą sakant, silicio naudojimas integriniams grandynams gaminti turi kitų privalumų, įskaitant mažesnes gamybos sąnaudas ir didesnį energijos valdymą. Užuot gaminę tranzistorius atskirai, jie vienu metu „spausdinami“ ant silicio pagrindo. Kiekvienais metais bendras pagamintų tranzistorių skaičius milijonus kartų viršija Žemės gyventojų skaičių. Daug milijardų JAV dolerių (USD) kasmet išleidžiama silicio tranzistoriams.

Silicio tranzistorių galima rasti daugelyje buitinių prietaisų, įskaitant kompiuterius, skaitmeninius fotoaparatus ir mobiliuosius telefonus. Jų taip pat galima rasti kai kuriose mažiau akivaizdžiose vietose. Automobiliuose, skalbimo mašinose ir daugelyje kavos virimo aparatų informacijai apdoroti naudojami silicio lustai. Temperatūros valdymo ir apsaugos įrenginiai dažnai naudoja lustus, kad galėtų susisiekti su didesniais tinklais, pavyzdžiui, viso namo, pastato ar komplekso tinklu.