Was sind Transistoren?
Ohne sie hätte sich die Rundfunktechnik wohl nicht so positiv entwickelt, wie es tatsächlich der Fall war. Denn Transistoren spielen eine wichtige Rolle in der Nachrichten- und Rundfunktechnik (man denke auch an Transistor-Radios). Sie ersetzten die sogenannte Elektronenröhre in allen Aspekten und sind heute sehr wichtiger Bestandteil in integrierten Schaltkreisen. Diese sind wiederum Kernstück der Mikroelektronik, die ihrerseits heute die Grundlage für jede Form höherer Technik darstellt. Weiterführendes zum Thema “Integrierte Schaltkreise” findet sich in den anderen Beiträgen dieses Themenkanals.
Grundlagen
Wie es auch bei anderen Bestandteilen von integrierten Schaltkreisen der Fall ist, handelt es sich beim Transistor ebenfalls um einen sogenannten Halbleiter. Er besteht also aus Elementen, die elektrischen Strom unterschiedlich stark leiten, in gewissen Fällen auch als Isolation benutzt werden können. Dies sorgt dafür, dass der Transistor als Regulatur für elektrischen Strom fungieren kann, ohne dass dafür zusätzliche mechanische Teile vonnöten wären. Namensgebend für die Transistoren waren die Transfer Resistors aus dem Englischen. Darin liegt auch schon das Kernstück der Technik: Über eine elektrische Spannung in dem Transistor wird die Leitung des Stroms verlangsamt bis vollkommen behindert. Das hierfür nötige zugrundeliegende Material war bis in die Mitte des 20. Jahrhunderts Germanium, das dann Silizium abgelöst wurde. Für die verschiedenen Anwendungsbereiche von Transistoren, etwa in sehr heißen oder kalten Gebieten, werden auch unterschiedliche Variationen von Silizium eingesetzt, so etwa Siliziumkarbid oder Siliziumgermanium.
Typen
Da die Geschichte der Transistoren lang ist, erste Entwürfe stammen aus dem Jahr 1925, und sie vornehmlich in Gebieten mit rasch aufeinander folgenden Innovationen Verwendung finden, gibt es sehr viele verschiedene Typen. Grob unterschieden werden kann zwischen den Bipolar Transistoren und den Feldeffekttransistoren, die sich wiederum in viele Unterarten aufspalten. Der Bipolar Transmitter zeichnet sich durch negative, wie auch positive Ladungsträger aus. Die positiven Ladungsträger werden auch als Defektelektronen bezeichnet, sie dienen als “Löcher” im Transistor, durch die die Ladungen gesteuert werden können. Feldeffekttransistoren dagegen sind unipolar. Sie bestehen aus drei wesentlichen Teilen, je nach Bauart: Gate, Source und Drain. Die Spannung zwischen Gate und Source sorgt dafür, dass der Strom der Strecke zwischen Drain und Source gesteuert werden kann. Der Unterschied zu seinem bipolaren Pendant liegt hier darin, dass der Strom in beide Richtungen fließen kann, anstatt gesammelt zu werden (Kollektorstrom).