الترانزستور - الالكترونيات .. الفيزياء
الترانزستور
تحتاج الاجهزة المصنوعة من انصاف النواقل والتي تتوفر فيها خصائص معينة الى تحضير بلورات منفردة يصل طولها احيانا الى ١٥ سم وعرضها الى ٢,٥ سم ، وتصل درجة نقاوتها الى ۹۹،۹۹۹۹۹۹۹ بالمئة ثم تضاف الى هذه البلورات مقادير من الشوائب تحولها الى أحد الصنفين س أو م . وتعرف هذه العملية بالاشابة . ومن خلال نشر وسائل الاشابة في أماكن مختلفة من نصف الناقل البلوري يصبح من الممكن انشاء عناصر تحتوي على عدد كبير من الوصلات نصف الناقلة .
يحتوي الترانزستور على وصلتين فقط من هذه الوصلات مرتبة على الشكل م - س - م أو س - م - س . ويطلق على القسم الاوسط فيه اسم القاعدة ق وعلى القسمين المحيطين بها اسم الباعث ب حيث تتكون اغلبية الحاملات والمجمع م الذي يتميز بحجم كبير يتيح لحاملات الشحنة أن تنفرج فيه بعد عبورها للقاعدة والجدير بالذكر ان وظيفة القاعدة في الترانزستور شبيهة الى حد بعيد بوظيفة الشبكة في الصمام الثلاثي ، وتقتصر على التحكم بقيمة التيار المار في الترانزستور .
( فوق الى اليسار ) انواع الترانزستور ورمزه الاصطلاحي .
( فوق الى اليمين ) ترانزستور الوصلة السبيكية . ( الصفحة المقابلة ) ترانزستور الاثر المجالي . ( يسار ) وترانزستور السيليسيوم المسطح ( يمين )
ذلك أن كل تغير في التيار المار بين الباعث والقاعدة حتى ولو كان طفيفا ، قادر على خلق تغييرات كبيرة في التيار المار بين الباعث والمجمع . ولهذا السبب ، يستعمل الترانزستور في عمليات التضخيم ، واستعماله لهذا الغرض شائع في جميع الاجهزة الالكترونية ما عدا الاجهزة التي تتطلب استعمال صمامات أو أجهزة الكترونية متخصصة أخرى . بالاضافة الى ذلك ، لا يوجد فرق بين الترانزستور م - س - م والترانزستور س - م - س من حيث المبدأ ، الا أن توفر هذين النوعين أتاح وما يزال يتيح ايجاد منطلقات جديدة في تصميم الدوائر الالكترونية .
والى جانب نوع الوصلة السبيكية ، هناك نوعان اخران من الترانزستورات ، يعرف الاول منهما باسم ترانزستور الاثر المجالي ذي الغشاء الرقيق ، ويطلق على مسري التحكم فيه اسم البوابة وهو معزول عن الباعث والمجمع اللذين يسميان في هذه الحالة المنبع والمصفاة . في هذا الترانزستور ، تقوم التغييرات التي تحدث في المجال الكهربائي حول بوابة التحكم بضبط تدفق التيار علما بأن التيار الداخل اليه ضئيل القيمة . ويتم صنع هذا الترانستور بواسطة تبخير المواد على زجاج رسمت عليه اقنعة فاصلة تحدد لكل طبقة فيه منطقتها المخصصة لها .
اما ترانزستور السيليسيوم المسطح فتستعمل فيه مادة مستحضرة من السيليسيوم تنشر فيها وسائط الاشابة من الصنفين فتنشأ فيه مناطق - م - ومناطق - س - تثبت عليها بعد ذلك وصلات ناقلة للتيار ، اما تفاصيل عملية الانتشار فهي معطاة في القسم التالي ، وتتلخص بانشاء طبقة من أكسيد السيليسيوم على البلور تحفر فيها ثغرات بواسطة عملية تصويرية ثم تعرض مساحتها الى مواد الاشابة المتبخرة .
الترانزستور
تحتاج الاجهزة المصنوعة من انصاف النواقل والتي تتوفر فيها خصائص معينة الى تحضير بلورات منفردة يصل طولها احيانا الى ١٥ سم وعرضها الى ٢,٥ سم ، وتصل درجة نقاوتها الى ۹۹،۹۹۹۹۹۹۹ بالمئة ثم تضاف الى هذه البلورات مقادير من الشوائب تحولها الى أحد الصنفين س أو م . وتعرف هذه العملية بالاشابة . ومن خلال نشر وسائل الاشابة في أماكن مختلفة من نصف الناقل البلوري يصبح من الممكن انشاء عناصر تحتوي على عدد كبير من الوصلات نصف الناقلة .
يحتوي الترانزستور على وصلتين فقط من هذه الوصلات مرتبة على الشكل م - س - م أو س - م - س . ويطلق على القسم الاوسط فيه اسم القاعدة ق وعلى القسمين المحيطين بها اسم الباعث ب حيث تتكون اغلبية الحاملات والمجمع م الذي يتميز بحجم كبير يتيح لحاملات الشحنة أن تنفرج فيه بعد عبورها للقاعدة والجدير بالذكر ان وظيفة القاعدة في الترانزستور شبيهة الى حد بعيد بوظيفة الشبكة في الصمام الثلاثي ، وتقتصر على التحكم بقيمة التيار المار في الترانزستور .
( فوق الى اليسار ) انواع الترانزستور ورمزه الاصطلاحي .
( فوق الى اليمين ) ترانزستور الوصلة السبيكية . ( الصفحة المقابلة ) ترانزستور الاثر المجالي . ( يسار ) وترانزستور السيليسيوم المسطح ( يمين )
ذلك أن كل تغير في التيار المار بين الباعث والقاعدة حتى ولو كان طفيفا ، قادر على خلق تغييرات كبيرة في التيار المار بين الباعث والمجمع . ولهذا السبب ، يستعمل الترانزستور في عمليات التضخيم ، واستعماله لهذا الغرض شائع في جميع الاجهزة الالكترونية ما عدا الاجهزة التي تتطلب استعمال صمامات أو أجهزة الكترونية متخصصة أخرى . بالاضافة الى ذلك ، لا يوجد فرق بين الترانزستور م - س - م والترانزستور س - م - س من حيث المبدأ ، الا أن توفر هذين النوعين أتاح وما يزال يتيح ايجاد منطلقات جديدة في تصميم الدوائر الالكترونية .
والى جانب نوع الوصلة السبيكية ، هناك نوعان اخران من الترانزستورات ، يعرف الاول منهما باسم ترانزستور الاثر المجالي ذي الغشاء الرقيق ، ويطلق على مسري التحكم فيه اسم البوابة وهو معزول عن الباعث والمجمع اللذين يسميان في هذه الحالة المنبع والمصفاة . في هذا الترانزستور ، تقوم التغييرات التي تحدث في المجال الكهربائي حول بوابة التحكم بضبط تدفق التيار علما بأن التيار الداخل اليه ضئيل القيمة . ويتم صنع هذا الترانستور بواسطة تبخير المواد على زجاج رسمت عليه اقنعة فاصلة تحدد لكل طبقة فيه منطقتها المخصصة لها .
اما ترانزستور السيليسيوم المسطح فتستعمل فيه مادة مستحضرة من السيليسيوم تنشر فيها وسائط الاشابة من الصنفين فتنشأ فيه مناطق - م - ومناطق - س - تثبت عليها بعد ذلك وصلات ناقلة للتيار ، اما تفاصيل عملية الانتشار فهي معطاة في القسم التالي ، وتتلخص بانشاء طبقة من أكسيد السيليسيوم على البلور تحفر فيها ثغرات بواسطة عملية تصويرية ثم تعرض مساحتها الى مواد الاشابة المتبخرة .
تعليق