ট্রানজিস্টর কীভাবে কাজ করে

মডেল লোড হচ্ছে

এই ডিভাইসে 3D মডেল দেখানো যাচ্ছে না। নিচে নির্দেশিকার ধাপগুলো লেখা হিসেবে পড়তে পারেন।

1 / 8 মাঝখান থেকে কাটা একটি ট্রানজিস্টরএটি একটি n-চ্যানেল MOSFET, মাঝখান দিয়ে কাটা এবং আসল আকারের কয়েক লাখ গুণ বড় করে আঁকা। n-টাইপ সিলিকনের দুটি নীল দ্বীপ, সোর্স আর ড্রেন, একটি p-টাইপ সাবস্ট্রেটে বসানো। গেটে 0 V আর ড্রেনে 2 V থাকলে মিটার শূন্য দেখায়।

ঘোরাতে টেনে আনুন। বড় করতে স্ক্রল করুন বা দুই আঙুলে ছড়িয়ে দিন।

01
মাঝখান থেকে কাটা একটি ট্রানজিস্টর
এটি একটি n-চ্যানেল MOSFET, মাঝখান দিয়ে কাটা এবং আসল আকারের কয়েক লাখ গুণ বড় করে আঁকা। n-টাইপ সিলিকনের দুটি নীল দ্বীপ, সোর্স আর ড্রেন, একটি p-টাইপ সাবস্ট্রেটে বসানো। গেটে 0 V আর ড্রেনে 2 V থাকলে মিটার শূন্য দেখায়।
02
অল্প কিছু বাইরের পরমাণুসহ সিলিকন
বিশুদ্ধ সিলিকন ভালো পরিবহন করে না, কারণ প্রতিটি বাইরের ইলেকট্রন কোনো বন্ধনে আটকে থাকে। একটি ফসফরাস পরমাণু ঢোকালে তার পঞ্চম ইলেকট্রনটি মুক্তভাবে ঘুরে বেড়ায়; এটাই n-টাইপ সিলিকন। বোরনের আছে মাত্র তিনটি, তাই একটি বন্ধনে একটি ইলেকট্রন কম পড়ে। এই ফাঁক, অর্থাৎ হোল, এক বন্ধন থেকে আরেক বন্ধনে লাফিয়ে যায়।
03
গেট হোলগুলোকে ঠেলে সরায়
0.5 V-এ গেটে সামান্য ধনাত্মক আধান থাকে। এটি সিলিকন ছুঁতে পারে না, মাঝখানে 10 nm অক্সাইড, কিন্তু এর ক্ষেত্র তা ভেদ করে হোলগুলোকে নিচে ঠেলে দেয়। পৃষ্ঠের কাছে থেকে যায় স্থির ঋণাত্মক বোরন আয়ন: এটাই নিঃশেষিত অঞ্চল।
04
থ্রেশহোল্ড পেরোলে চ্যানেল দেখা দেয়
0.7 V থ্রেশহোল্ডের ওপরে ক্ষেত্রটি পৃষ্ঠে এত ইলেকট্রন টেনে আনে যে পৃষ্ঠটি n-টাইপ হয়ে যায়। এই পাতলা ইনভার্শন স্তর সোর্সকে ড্রেনের সঙ্গে জুড়ে দেয়। 1.2 V-এ চ্যানেলে প্রায় 72,000টি ইলেকট্রন থাকে এবং মিটার 0.22 mA দেখায়।
05
গেটে একটু বেশি, কারেন্ট অনেক বেশি
বর্গ সূত্রের মডেলে কারেন্ট থ্রেশহোল্ডের ওপরের ভোল্টেজের বর্গ হারে বাড়ে। 2.5 V-এ এটি 2.8 mA-তে পৌঁছায়। ড্রেন মাত্র 2 V-এ, তাই চ্যানেল ড্রেনের দিকে পাতলা হয়ে প্রান্তে পিঞ্চ-অফ হয়ে যায়, আর এখন ড্রেন ভোল্টেজ বাড়ালে তেমন কিছু বদলায় না।
06
দুটি ট্রানজিস্টরে একটি সুইচ
ডান দিকের বোর্ডে একটি n-চ্যানেল ট্রানজিস্টরের ওপরে একটি p-চ্যানেল ট্রানজিস্টর। ইনপুট 3.3 V হলে nMOS পরিবহন করে এবং আউটপুটকে 0 V-এ টেনে নামায়, ফলে LED নিভে যায়। ইনভার্টার ইনপুটের স্লাইডার নামালে pMOS দায়িত্ব নেয়। দুই প্রান্তেই একটি ট্রানজিস্টর বন্ধ থাকে, তাই প্রায় কোনো কারেন্ট বয় না।
07
ছোট দোলন বড় হয়ে যায়
এখন গেট 1.2 V-এর দুই দিকে 50 mV করে দোলে। গেটের প্রতি ভোল্ট দোলনে কারেন্ট 0.86 mA হারে তাকে অনুসরণ করে। একটি 10 kΩ রোধের মধ্য দিয়ে পাঠালে কারেন্টের এই পরিবর্তন আউটপুটকে ইনপুটের চেয়ে 8.6 গুণ বেশি নাড়ায়। এটাই বিবর্ধন।
08
একটি থেকে ষোলোশো কোটি
সামনের চিপটি Apple-এর M1-এর প্রতিনিধি, যাতে Apple-এর হিসাবে 1,600 কোটি ট্রানজিস্টর আছে; প্রতি সেকেন্ডে একটি করে গুনলে 507 বছর লাগবে। পাশে প্রথম ট্রানজিস্টরের প্রতিরূপ, সেই পয়েন্ট-কন্টাক্ট যন্ত্র যা বার্ডিন ও ব্র্যাটেন 1947 সালের ডিসেম্বরে বেল ল্যাবসে চালু করেছিলেন।

1 এর মধ্যে 8