Kas ir silīcija tranzistors?

Tranzistors ir ierīce ar vidēju vai mainīgu elektrisko vadītspēju. To izmanto, lai pastiprinātu un novirzītu elektriskās strāvas elektroniskajās ierīcēs. To parasti veic ar atsevišķu ieejas signālu, kas kontrolē elektroenerģijas plūsmu caur tranzistoru. Ieejas signālu var mainīt, mainot tā spriegumu. Daudzi tranzistori, kas apvienoti kopā, veido integrētu shēmu.

Amerikāņu uzņēmums Texas Instruments bija pirmais, kas 1954. gadā izgatavoja silīcija tranzistoru. Pirms tam tranzistori tika izgatavoti no elementa germānija. Germānija tranzistori darbojās labi zemā temperatūrā, bet bija problēmas ar augstāku temperatūru. Ja tranzistori uzkarst, pārāk daudz elektronu tiktu atbrīvoti no germānija atomiem. Tā bija liela problēma, jo tranzistori darbojas tikai ar ierobežotu skaitu elektronu, kas pārvietojas.

Silīcija tranzistors ir izrādījis daudz lielāku izturību pret karstumu nekā tā germānija līdzinieks. Tomēr silīcija tranzistora ražošanas procesā radās sākotnējā problēma. Neapstrādātam silīcijam kristāla struktūrā ir defekti, kas traucētu tranzistora funkcionēšanai. Inženieriem bija jāizdomā, kā silīciju pārveidot par vienu kristālu ar atkārtotu atomu struktūru. Galu galā šīs metodes tika izstrādātas, un silīcija tranzistors tika nodots masveida ražošanā.

Faktiski silīcija izmantošanai integrēto shēmu ražošanā ir arī citas priekšrocības, tostarp zemākas ražošanas izmaksas un lielāka jaudas apstrāde. Tā vietā, lai ražotu tranzistorus atsevišķi, tie tiek “drukāti” uz silīcija pamatnes vienlaikus. Katru gadu kopējais saražoto tranzistoru skaits daudzus miljonus reižu pārsniedz Zemes iedzīvotāju skaitu. Katru gadu silīcija tranzistoriem tiek tērēti daudzi miljardi ASV dolāru (USD).

Silīcija tranzistorus var atrast daudzās mājsaimniecības ierīcēs, tostarp datoros, digitālajās kamerās un mobilajos tālruņos. Tos var atrast arī dažās mazāk acīmredzamās vietās. Automašīnas, veļas mašīnas un daudzi kafijas automāti informācijas apstrādei izmanto silīcija mikroshēmas. Temperatūras kontroles un drošības ierīces bieži izmanto mikroshēmas, lai sazinātos ar lielākiem tīkliem, piemēram, visas mājas, ēkas vai kompleksa tīklu.