الترانزستور
الترانزستور، اختصاراً للكلمة الإنجليزية Transfer Resistor، هو مكونات أساسية في الأجهزة الإلكترونية المعاصرة مثل الحواسيب. يعود تاريخ اختراعه إلى مجموعة من العلماء الأمريكيين هم والتر براتن، جون باردين، ووليام شوكلي.
بشكلٍ مُفصّل، يتكون الترانزستور من بلورة من المواد شبه موصلة مثل الجرمانيوم أو السليكون، حيث تتشكل بلورة رقيقة لتكون منطقة شبه موصلة ذات شحنات سالبة أو موجبة، تُعرف باسم القاعدة، والتي تفصل بين المنطقتين الخارجيتين. يتميز الترانزستور بقدرته على تضخيم الإشارات الكهربائية.
يحتوي الترانزستور على قطب ثنائي يتضمن وصلتين من النوع (م س) ولديه ثلاثة أطراف. يتم توصيل الباعث والمجمع بالخارج، بينما يرتبط الطرف الثالث بالقاعدة داخل الدائرة. من خلال تطبيق جهد قليل على القاعدة، تدخل عدد كبير من الإلكترونات إليها، متأثرة بقوة الجهد المطبق، نظراً لحقيقة أن منطقة القاعدة رقيقة.
استخدامات الترانزستور
- يستخدم الترانزستور كمفتاح للتوصيل، حيث يعمل كمفتاح للدائرة الكهربائية. يكون في حالة فصل (Off) في الوضع الطبيعي، وذلك يعتمد على الجهد بسبب حالة الانحياز الأمامي للدائرة، بحيث تبلغ القيمة صفر، مما يمنع مرور التيار.
- يمكن استخدام الترانزستور كمكبر، حيث يُستخدم في دوائر التكبير الإلكترونية عندما يتم توصيله بالطريقة التقليدية مع مشع مشترك.
- مكبر دالنجتون، والذي يتميز بوجود عدد من الترانزستورات يصل عددها إلى اثنين، يُشار إليهما بـ T1 و T2.
- يمكن استخدام الترانزستور لتثبيت الجهد.
- كما يُستخدم الترانزستور لتثبيت التيار.
أثر اختراع الترانزستور على تطور علم الإلكترونيات
يُعتبر الترانزستور أحد أبرز المكونات الإلكترونية الحديثة. لقد كان اختراعاً ثورياً خلال القرن العشرين، حيث يُعزى إليه القدرة على إنتاج العمليات التلقائية، مما أدى إلى تصنيع أشباه الموصلات وتشغيل عمليات ذات تكاليف منخفضة.
لقد ترك اختراع الترانزستور أثراً واضحاً في مجال الإلكترونيات، حيث نجح فريق العلماء الأمريكيون في تطوير أصغر ترانزستور على مستوى العالم، مما سمح بتقليص حجم شرائح السليكون وزيادة سرعة العمليات بأعداد أكبر.
ومع مرور الوقت، وصل حجم الترانزستور إلى 50 نانومتر، وهو ما يمثل انخفاضاً بمقدار ألفي مرة مقارنةً بسُمك الشعرة. وكذلك تنوعت أنواع الترانزستورات بين الرأسي والتقليدي. ساهم الترانزستور في إطلاق ثورة في علم الإلكترونيات، مما أدي إلى ظهور اختراعات متعددة وأنواع من الدوائر المتكاملة، مما جعل العلماء يبتكرون طرقاً لتنظيم العناصر الإلكترونية ضمن شرائح صغيرة.
