Il transistor è un dispositivo a semiconduttore utilizzato nei circuiti di amplificatori, oscillatori, rivelatori e di numerosi altri strumenti per telecomunicazioni. Si tratta di un componente a stato solido costituito da un sottile frammento di cristallo semiconduttore, di solito germanio o silicio, suddiviso in tre zone distinte (terminali), con caratteristiche fisiche diverse. Il transistor fu messo a punto nel 1948, presso i Bell Laboratories, dai fisici statunitensiWalter Houser Brattain, John Bardeen e William Bradford Shockley che, per questa realizzazione, nel 1956 ricevettero il premio Nobel per la fisica. Shockley fu il promotore e il direttore dell’intero programma di ricerca sui materiali semiconduttori; i suoi associati, Brattain e Bardeen, inventarono un particolare tipo di transistor. Un transistor bipolare è costituito da tre zone a diverso drogaggio, separate da due giunzioni. Nella versione n-p-n, un sottile strato drogato con atomi accettori è interposto tra due zone di tipo n; nell’illustrazione qui a lato questo tipo di transistor è inserito in un semplice circuito, in cui R1 e R2 sono due resistenze. Con riferimento allo schema, la zona n a sinistra, detta emettitore, costituisce la sorgente di elettroni; la zona p, detta base, regola il flusso di elettroni; la zona n di destra, detta collettore, riceve gli elettroni. Per permettere il passaggio degli elettroni attraverso la giunzione n-p, la base ha una tensione leggermente positiva rispetto all’emettitore (polarizzazione diretta); il collettore invece ha una tensione decisamente positiva rispetto alla base (polarizzazione inversa). Il campo elettrico applicato globalmente al componente ha la polarità positiva dal lato del collettore e quella negativa in corrispondenza dell’emettitore. Gli elettroni provenienti dall’emettitore passano nella base e, attratti dal forte potenziale positivo del collettore, fluiscono verso di esso (grande corrente di collettore). Pochi sono gli elettroni che si combinano con le lacune della base, perché questa è molto sottile e debolmente drogata. La resistenza al flusso di corrente tra emettitore e base è debole, mentre quella tra collettore e base è elevata. Questo comporta che piccole variazioni della tensione applicata alla base producono ampie variazioni a livello del collettore, il che rende questo tipo di transistor un ottimo amplificatore. Del tutto simile è il funzionamento del transistor p-n-p, che però richiede tensioni di polarità opposta.
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