Fundamentos de los transistores

Los transistores son dispositivos que forman parte de la base de la electrónica moderna, según Electronics-Radio.com. Pueden usarse como interruptores o amplificadores de corriente. La invención del transistor ha dado lugar a artículos populares como computadoras, radios portátiles de transistores e incluso teléfonos móviles. Conocer varios conceptos básicos ayuda a entender cómo funciona un transistor.

Estructura

Un transistor —designado tipo PNP o NPN según su construcción— tiene tres capas: colector, base y emisor. El colector y el emisor "sandwich" a la base y siempre son del mismo tipo, ya sea semiconductor tipo P (positivo) o tipo N (negativo). Un semiconductor es un material que puede conducir electricidad bajo ciertas condiciones, sirviendo como buen medio para controlar la corriente eléctrica (TechTarget.com). La base en un transistor es siempre del tipo opuesto al colector y emisor.

Los NPN son los transistores más comunes y se usan típicamente como interruptores (TechnologyStudent.com). La base —la región central delgada— recibe su nombre porque era la base del transistor cuando se desarrolló. El emisor —la capa negativa— emite portadores de carga, mientras que el colector positivo los recoge. Los portadores de carga son partículas que llevan carga eléctrica, como electrones.

Funcionamiento

El primer paso en el funcionamiento de un transistor común ocurre al presionar un interruptor, como el de una lámpara. Al fluir corriente por la zona donde se unen base y emisor, los electrones salen del emisor y fluyen hacia la base (Electronics-Radio.com). La mayoría de electrones atraviesan la base y van directo al colector. Solo unos pocos se unen a huecos en la base y producen corriente en el circuito base-emisor. Sin embargo, al ir la mayoría al colector, la corriente en la zona del colector es mucho mayor.

La base es esencialmente la parte que activa el dispositivo. El transistor debe recibir voltaje en la base para que la luz se encienda (TechnologyStudent.com).

Desarrollo

Bell Laboratories creó el transistor en 1948 (Electronics-Tutorials.com). Aunque los transistores de germanio fueron más comunes en productos de entretenimiento tempranos, los de silicio se popularizaron rápido al ser más baratos de producir por la mayor abundancia de silicio y funcionar bien a altas temperaturas (Rensselaer Polytechnic Institute). Los transistores consumen muy poca energía a bajos voltajes, permitiendo fabricar gran cantidad de dispositivos portátiles a coste razonable. Como resultado, las empresas de baterías también experimentaron un crecimiento en su producción.