الترانزستور
الترانزستور، الذي يُعرف اختصارًا بمصطلح Transfer Resistor، يمثل أحد المكونات الأساسية في عالم الإلكترونيات الحديثة، بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر. تعود جذور اكتشاف الترانزستور إلى مجموعة من العلماء الأمريكيين وهم والتر براتن، جون باردين، ووليام شوكلي.
يتميز الترانزستور بكونه بلورة تتكون من مواد شبه موصلة مثل الجرمانيوم والسليكون. تتضمن تركيبته بلورة رقيقة جدًا تُعرف باسم القاعدة، تفصل بين منطقتين تعرضان لشحنات سالبة أو موجبة. وتتمثل خاصية الترانزستور الرئيسية في قدرته على مكبر الإشارات الإلكترونية.
يحتوي الترانزستور على قطب ثنائي يتضمن وصلة من النوع (م س) ولديه ثلاثة أطراف. يتم توصيل كلا من الباعث والمجمع بالدائرة الخارجية، بينما يُربط الطرف الثالث بالقاعدة الموجودة في الدائرة الداخلية. عندما يتم رفع الجهد قليلاً على القاعدة، تتدفق الإلكترونات نحوها وفقًا لقوة الجهد المطبق، نظرًا لأن منطقة القاعدة تتمتع بسمك رقيق.
استخدامات الترانزستور
- يستخدم الترانزستور كمفتاح توصيل في الدوائر الكهربائية، حيث يكون في حالة فصل (Off) في الوضع الافتراضي استناداً على الجهد المطبق، مما يمنع مرور التيار.
- يعتبر الترانزستور مكبرًا، يُستخدم في دوائر التكبير الإلكترونية باستخدام طريقة المشع المشترك.
- مكبر دالنجتون، الذي يتضمن اثنين من الترانزستورات ويشار إليهما بـ T1 و T2.
- تثبيت الجهد باستخدام الترانزستور.
- تثبيت التيار بواسطة الترانزستور.
أثر اختراع الترانزستور على تطور علم الإلكترونيات
يُعتبر الترانزستور أحد المكونات الأساسية في الإلكترونيات الحديثة، وقد كان له تأثير كبير منذ ظهوره كاختراع ثوري في القرن العشرين. يعود هذا التأثير إلى قدرته على تنفيذ العمليات الذاتية، مما أدى إلى تصنيع أشباه الموصلات وإنتاج عمليات منخفضة التكلفة.
ترك اختراع الترانزستور علامة واضحة في مجال الإلكترونيات، حيث تمكّن فريق العلماء الأمريكيين من تطوير أصغر ترانزستور في العالم، مما ساهم في تصغير شرائح السليكون وزيادة سرعة العمليات المنفذة بواسطة هذه الشرائح.
مع مرور الوقت، انخفض حجم الترانزستور ليصل إلى 50 نانومتر، أي أقل بنحو ألفي مرة من سمك الشعرة. كما تنوعت أنواع الترانزستورات بين الرأسية والتقليدية. ساهم الترانزستور في إشعال ثورة علم الإلكترونيات، التي أدت لاحقًا إلى ظهور مجموعة من الابتكارات المختلفة، بالإضافة إلى تطوير الدوائر المتكاملة، مما جعل العلماء يتجهون لترتيب العناصر الإلكترونية داخل رقائق صغيرة.