트랜지스터(transistor)는 실리콘 또는 게르마늄 반도체로 pnp 결합 혹은 npn 결합을 만들고 증폭 등을 시키는 반도체 소자를 말한다. 베이스(base), 이미터 (emitter), 컬렉터(collector)의 3개 전극을 갖는다.
소형, 장수명, 고성능, 고신뢰성의 특성이 있다. 전류 제어형 소자이다.
트랜지스터를 사전에서는 다음과 같이 정의하고 있다.
1.반도체 결정(結晶) 안의 전도전자(傳導電子)나 양공(陽孔)에 의한 전기 전도를 이용해서 증폭 등을 행하는 전자 소자(素子), 규소·게르마늄 등을 사용하며, 세 개 이상의 전극이 있음. 결정 삼극관 2. ‘트랜지스터라디오’의 준말' 트랜지스터라디오(transistor radio)는 트랜지스터·다이오드·집적 회로를 사용한 라디오를 말한다.
이와 관련 트랜지스터 시계(transistor clock)는 트랜지스터의 증폭(增幅) 작용을 이용해 코일과 자석의 흡인, 반발 작용에 의해 모터를 회전시키는 전지 시계이다.
트랜지스터 칩(transistor chip)은 캡슐에 봉입(封入)되지 않은 트랜지스터인데, 초소형(超小型) 회로에 쓰인다.
트랜지스터는 실리콘 단결정(單結晶)에 pnp 또는 npn 과 샌드위치 구조의 pn 접합을 만들어 3개의 영역에 전극을 붙인 바이폴라 트랜지스터(bipolar transistor)를 말한다.
실리콘의 단체(單體)에 만들어진 전류통로의 폭을 외부전극의 전압으로 변화시키는 전계호과(電界效果) 트랜지스터의 2 종류가 있다.
이들 소자(素子)는 신호의 증폭작용을 가지며, 종래의 진공관에 대신해 쓰일 뿐만 아니라, 최근에는 몇 밀리 사방의 실리콘 칩(silicon chip) 위에 수백 개~수만 개의 트랜지스터 회로를 만든 집적회로(IC), LSI로서 근대 전자 혁명의 주역이 돼 있다.
저 동작 전압, 저소비전력, 초소형, 고속, 긴 수명 등 바람직한 모든 성능을 고루 갖추고 있다.
트랜지스터의 발명에 의해 PCM 통신방식, 대형 컴퓨터, 비디오테이프 레코더 등의 가정 전화기기(電話機器), 수치제어(數値制御) 공작기계 로봇 등의 자동화기기, 우주 통신 등의 복잡한 일렉트로닉스 시스템의 실현이 가능하게 됐다.
트랜지스터 회로(transistor 回路)는 트랜지스터를 주된 회로소자로 사용한 전기회로를 말한다. 발진회로(發振回路)·스위칭회로·논리회로·직류전원회로·전력변환회로 등이 있다.증폭회로는 가장 기본적인 회로이며 탱크 회로와 조합해 발진회로를 형성한다.
이미터 접지(接地) 방식이 가장 많이 쓰인다.
스위칭 회로는 트랜지스터가 바이어스(bias)의 여하에 따라 고(高) 임피던스의 오프(off)상태와 저(抵) 임피던스의 온(on) 상태를 취할 수 있음을 이용해 스위치 작용을 갖게 한다. 멀티바이브레이터나 논리회로의 기본회로로 쓰이며, 디지털 계산기, 레이더 장치 등에 응용된다.
트랩(trap)이란 반도체에 있어서 전지나 정공(正孔)을 일시적으로 포착해 전류에 기여하지 않게 하는 준위(准尉)를 지칭한다.
결정의 불완전성이나 이종불순물(異種不純物)의 존재에 의해 발생하며, 응답시간을 길게 하는 작용이 있으므로 고주파용 반도체소자에서는 이것을 가급적 적게 해야 한다.
또 트랩은 유체 속의 불필요한 부분을 자동적으로 배출하고 유효한 것만을 흘리는 장치이다. 증기기관(蒸氣機關)의 물을 뽑은 장치 또는 진공장치에서 증기를 냉각·응결해 고진공으로 유지하는 장치로 사용된다.
또 배수관 도중에 설치해 냄새나 기타 역류(逆流)를 방지하는 장치를 가리키기도 한다. 마지막으로 트랩이란 유전구조에 있어서 석유가 그 이상 이동하는 것을 저지해 석유를 집적시키는 지질 적 조건이다.
세 개의 단자(端子)가 있는 트랜지스터가 이른바 삼극 트랜지스터(三極 transistor)이다.
삼극진공관(三極眞空管; triode), 곧 삼극관은 이극 진공관의 필라멘트와 플레이트 사이에 그리드(grid )라고 하는 격자(格子)모양의 제3전극을 넣어 증폭(增幅)·방전(妨電)·검파(檢波)를 할 수 있게 만든 진공관이다.
베이스(base)는 바이플러 트랜지스터의 전극의 하나이다.
이미터에서 컬렉터로의 캐리어 흐름을 제어하기 위한 신호를 공급하는 구실을 한다.
베이스 전극(電極; base electrode)은 트랜지스터의 베이스 영역으로서 옴 접촉, 다수 캐리어에 의한 접촉이다. 베이스 영역 (領域; base region)은 트랜지스터의 전 극간 영역으로, 그 영역 내에 소수 캐리어가 주입된다.
베이스 저항률(抵抗率; base resistivity)은 반도체 디바이스의 베이스를 구성하는 재료의 전기 저항률 이다. 이미터(emitter)는 트랜지스터 전극(電極)의 하나이다.
베이스 영역 속에 전자 또는 양공(陽孔)을 주입하는 작용을 하는 영역이다.
즉 트랜지스터에서 캐리어, 즉 전자 또는 정공을 주입하는 부분이다.
컬렉터(collector: 기호 C)는 ‘수집가’의 뜻인데, 트랜지스터의 전극의 하나이다. 베이스(base)와 이미터(emitter) 사이에 넣어 증폭한 신호 전류를 꺼내는 극이다.
삼극관의 양극에 해당한다.
트랜지스터의 컬렉터와 베이스 사이에 있는 다이오드(diode)의 저항이 컬렉터 저항(抵抗)이다.
트랜지스터의 베이스와 컬렉터 사이의 반도체(半導體) 접합(接合)을 컬렉터 접합이라 한다.
(사) 전자·정보인 협회 회장 나경수
