Depuis 1948, les transistors sont utilisés en électronique. Fabriqués à l'origine avec du germanium, les transistors modernes utilisent du silicium pour sa plus grande tolérance à la chaleur. Les transistors amplifient et commutent les signaux. Ils peuvent être analogiques ou numériques. Aujourd'hui, deux transistors prévalent: les transistors à effet de champ métal-oxyde-semi-conducteur (MOSFET) et les transistors bipolaires à jonction (BJT). Le transistor MOSFET offre un certain nombre d'avantages par rapport au BJT.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Les transistors, utilisés pour amplifier et commuter les signaux, ont marqué l'ère de l'électronique moderne. Aujourd'hui, deux transistors prédominants utilisés sont les transistors bipolaires à jonction ou BJT et les transistors à effet de champ à oxyde métallique et semi-conducteur ou MOSFET. Le MOSFET offre des avantages par rapport au BJT dans l'électronique et les ordinateurs modernes car ces transistors sont plus compatibles avec la technologie de traitement du silicium.
Présentation du MOSFET et du BJT
Le MOSFET et le BJT représentent les deux principaux types de transistors utilisés aujourd'hui. Les transistors sont constitués de trois broches appelées émetteur, collecteur et base. La base contrôle le courant électrique, le collecteur gère le flux du courant de base et l'émetteur est l'endroit où le courant s'écoule. Les MOSFET et les BJT sont généralement en silicium, avec un pourcentage plus faible en arséniure de gallium. Ils peuvent tous deux fonctionner comme transducteurs pour des capteurs électrochimiques.
Transistor bipolaire à jonction (BJT)
Un BJT (transistor bipolaire à jonction) combine deux diodes de jonction d'un semi-conducteur de type p entre des semi-conducteurs de type n ou une couche de semi-conducteur de type n entre deux semi-conducteurs de type p. Le BJT est un appareil à courant contrôlé avec un circuit de base, essentiellement un amplificateur de courant. Dans les BJT, le courant traverse le transistor à travers des trous ou des lacunes de liaison avec une polarité positive et des électrons avec une polarité négative. Les BJT sont utilisés dans de nombreuses applications, y compris les circuits analogiques et à haute puissance. Ils ont été le premier type de transistor produit en masse.
Transistors à effet de champ métal-oxyde-semi-conducteur (MOSFET)
Le MOSFET est un type de transistor à effet de champ utilisé dans les circuits intégrés numériques comme les micro-ordinateurs. Le MOSFET est un appareil commandé en tension. Il a une borne de grille plutôt qu'une base, séparée des autres bornes par un film d'oxyde. Cette couche d'oxyde sert d'isolant. Au lieu d'un émetteur et d'un collecteur, le MOSFET a une source et un drain. Le MOSFET est remarquable pour sa haute résistance de grille. La tension de grille détermine si le MOSFET s'allume ou s'éteint. Le temps de commutation se produit entre ses modes d'activation et de désactivation.
Avantages du MOSFET
Les transistors à effet de champ tels que le MOSFET sont utilisés depuis des décennies. Ils comprennent les transistors les plus couramment utilisés, dominant actuellement le marché des circuits intégrés. Ils sont portables, utilisent une faible puissance, ne consomment pas de courant et sont compatibles avec la technologie de traitement du silicium. Leur manque de courant de grille se traduit par une impédance d'entrée élevée. Un autre avantage majeur du MOSFET par rapport au BJT est qu'il constitue la base d'un circuit avec des commutateurs de signaux analogiques. Ils sont utiles dans les systèmes d'acquisition de données et permettent plusieurs entrées de données. Leur capacité de commutation entre différentes résistances facilite le rapport d'atténuation ou modifie le gain des amplificateurs opérationnels. Les MOSFET constituent la base des dispositifs de mémoire à semi-conducteurs tels que les microprocesseurs.
