Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 40. 30 oktober 1956 - Transistorn, av Bertil Bjurel
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
16 oktober 1956
921
Transistorn
Avdelningsdirektör Bertil Bjurel, Stockholm
Transistorns små dimensioner, låga
strömförbrukning och höga livslängd gör den till ett
element, som i många avseenden är överlägset
elektronröret. Använd som elektronisk kontakt
uppvisar den en snabbhet som med flera tiopotenser
överstiger den konventionella reläkontaktens.
Medan ett telefonrelä för sin funktion behöver
cirka 1(H s kan en elektronisk transistorkontakt
sluta eller bryta en strömkrets på tiden 10"6 s.
Detta förhållande öppnar helt nya möjligheter
t.ex. när det gäller att koncentrera
minnesfunktioner och logiska funktioner för en stor
telefonanläggning till ett fåtal centrala organ (Tekn. T.
1955 s. 807; 1956 s. 309, 601).
Inom transmissionstekniken kan transistorn
väntas medföra nya lösningar, som möjliggör
bättre utnyttjning av abonnentledningsnäten,
t.ex. genom samtidig överföring av flera samtal.
Materialet
Materialet i transistorerna utgöres av kisel eller
germanium, två materiel som båda är halvledare.
En halvledare kännetecknas av att fria
elektroner förekommer sparsamt, medan de metalliska
ledarna har ett utomordentligt stort antal fria
elektroner. Halvledarna är därför relativt dåliga
ledare för elektrisk ström, medan metallerna är
goda ledare.
Germanium- och kiselatomen är som alla
atomer uppbyggd av en positivt laddad kärna och
ett antal negativt laddade elektroner, som i olika
nivåer eller skikt omger atomkärnan. För att
man skall förstå transistorns funktion är det
tillräckligt att man endast betraktar atomens
yttersta elektroner, valenselektronerna.
Germanium har fyra valenselektroner, fig. 1.
Dessa elektroner är relativt löst bundna till
kärnan och man finner att i en ren
germaniumkri-stall kombineras närliggande atomers
valenselektroner till elektronparsbindningar
(kovalen-ta bindningar). Germaniumkristallen kommer
därför att uppvisa en symmetrisk uppbyggnad,
där varje germaniumatom är förenad med fyra
intilliggande atomer genom kovalenser. Om
germaniumkristallen alltid hade det utseende fig. 1
visar, skulle alla elektroner vara bundna och
materialet ej ha några fria elektroner, dvs.
germaniumkristallen skulle uppträda som en elektrisk
isolator.
621.314.7
All materia är normalt utsatt för störningar av
olika slag som kan leda till att löst bunda
elektroner slås ut från den eller de atomkärnor
elektronerna normalt tillhör. Störningarna kan t.ex.
orsakas av värmeenergi eller ljusstrålning.
Eftersom elektronerna i germaniumatomens
yttre skikt är löst bundna, kommer redan vid
rumstemperatur vissa atomers valenselektroner
att slås ut och vandra i germaniumkristallen
som fria elektroner. Dessa elektroner står till
förfogande för transport av elektrisk ström, dvs.
materialet får en viss ledningsförmåga. Antalet
fria elektroner blir emellertid vid
rumstemperatur litet och därmed den rena
germaniumkristal-lens ledningsförmåga obetydlig.
Om man i en ren germaniumkristall blandar in
atomer med ett annat antal valenselektroner än
fyra, kan man helt förändra
germaniumkristal-lens ledningsförmåga. Man får härvid helt olika
resultat om man tillför atomer som har flera
eller färre valenselektroner än
germaniumatomens fyra.
Vi antar till att börja med att man försätter
Fig. 1.
Germaniumatomens och [-germanium-kristallens-]
{+germanium-
kristallens+}
uppbyggnad.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
