La importancia de los transistores y su aporte a la tecnología

El transistor es uno de los dos inventos más importantes del siglo pasado. El otro es, por supuesto, el sillón reclinableJ. La llegada del transistor impulsó lo que ahora se llama la revolución electrónica. Sin la invención del transistor, la mayoría de los dispositivos electrónicos de los que eres tan irremediablemente dependiente no existirían. Las maravillas tecnológicas más indispensables de la era moderna se basan en el transistor: computadoras personales, televisores, teléfonos inteligentes, tabletas, laptops, enrutadores y masajeadores de pies tambien los consol…. Cubiertos con miles de millones de ellos,

¿Cómo un instrumento más fino que un cabello humano logra levantar industrias enteras en sus débiles hombros?

En primer lugar, debemos aprender de qué están hechos los transistores. El conocimiento de su anatomía nos permitirá comprender su funcionamiento con mayor facilidad.

No son excesivamente gregarios cuando se trata de hacer amistad con electrones, como conductores, ni son reticentes y no responden a ellos como aisladores introvertidos. Su conductividad se encuentra entre la de conductores y aislantes. Los semiconductores más comúnmente usados ​​son el silicio y el germanio. Los semiconductores solo se conducen cuando se calientan a temperaturas más altas. La energía calorífica supera la energía débil que une débilmente sus electrones a sus átomos, liberándolos y haciendo que el material sea conductivo. Sin embargo, una alternativa más conveniente es alterar la estructura atómica del material y mejorar su conductividad inyectándola con impurezas, un proceso conocido como dopaje. Estos materiales solo se comportan incorrectamente porque el volumen de electrones liberados es mucho menor que el volumen de electrones libres que abundan en la superficie de los conductores.

Los transistores se pueden agrupar básicamente en dos categorías: transistores de unión y transistores de efecto de campo. El depósito, la tubería y el mango en los transistores de unión se denominan emisor, colector y base, respectivamente. El colector se denota con "n +", destacando un exceso de partículas con carga negativa (electrones).De forma similar, el emisor se denota por "n", destacando una densidad moderada de electrones, mientras que la base se denota por "p", destacando la ausencia de electrones o un excedente de partículas positivamente cargadas, llamadas agujeros.

El término unión se refiere a las uniones formadas entre estos tres bloques. Por otro lado, los transistores de efecto de campo se configuran de manera bastante diferente. Consiste en no tres, sino dos capas intercaladas sobre la otra. Los electrones fluyen a través de las vísceras de una capa, llamada canal, mientras que la otra capa, llamada puerta, realiza la función del mango. El voltaje de la compuerta controla la intensidad de la corriente que fluye a través del canal. La arquitectura diferente le da propiedades resistivas bastante diferentes, pero la función básica de las dos categorías de transistores es esencialmente la misma: controlar una corriente fuerte con una tensión débil.

Hay dos funciones básicas que puede realizar un transistor. Puede actuar como un interruptor o como un amplificador. Al actuar como un interruptor, el grifo permite que una corriente fluya a través de su tubería solo cuando su mango se suministra con una cierta cantidad de voltaje. Cuando se proporciona un voltaje menor a este umbral, el grifo cambia cualquier corriente que pueda fluir a través de él. Así es como se generan los números binarios. Cada bit "1" o "0" es un grifo abierto cuya magnitud de corriente está estandarizada como "1", o un grifo cerrado, que se traduce en "0". La secuencia de bits es manipulada por microprocesadores para implementar una gran cantidad de operaciones.

Cuando funciona como un amplificador, extrae una gran corriente del depósito a medida que el mango se libera progresivamente, de modo que una pequeña cantidad de corriente controla una gran cantidad de corriente; la corriente de salida es directamente proporcional a la corriente de entrada. Los amplificadores se usan a menudo en salas donde los micrófonos aumentan la voz de un hablante. Los amplificadores son omnipresentes en las tecnologías de comunicación, donde las señales deterioradas debido a viajar largas distancias se capturan y amplifican constantemente para garantizar su integridad.

De acuerdo con la ley de Moore, el número de transistores que pueblan un microprocesador debe duplicarse cada año. El inicio de los procesadores inicialmente vio un millón de transistores adheridos a ellos, ¡un número que ahora, de acuerdo con la ley de Moore, se ha escalado a billones! Esta hazaña increíble no habría sido posible si los semiconductores no hubieran ilustrado una propensión a ser escalada tan fácilmente. Su tremenda escalabilidad nos ha permitido reducir el tamaño de una computadora, un teléfono, una radio, un GPS, una consola de juegos y tantas otras cosas en un solo dispositivo, el dispositivo en el que probablemente esté leyendo esto en este momento.

La tremenda escalabilidad de los semiconductores nos ha permitido reducir el tamaño de una computadora, un teléfono, una radio, un GPS, una consola de juegos y un sinnúmero de otras herramientas en un solo dispositivo: el teléfono inteligente.