Transistor

Der Transistor ist der wichtigste Grundbaustein eines Schaltkreises und wirkt als elektrischer Schalter, er verstärkt elektrische Spannungen und Ströme.

In einem Halbleiter (Silizium oder Germanium) sind drei Leitungsbereiche angelegt. Durch gezielte Verunreinigungen (Dotierungen) wirken sie leitend
oder nicht leitend, wenn ein Steuerstrom oder eine Steuerspannung anliegt.

Der Feldeffekttransistor (FET) ist der für die Computertechnik gebräuchliche Transistor. Bei ihm muß für die Schaltwirkung eine Spannung anliegen, die Notwendigkeit eines Steuerstroms entfällt. Er wird in der Regel basierend auf der MOS-Technik (MOS - metal oxide semiconductor) hergestellt.
Bei ihm liegt zwischen zwei negativ dotierten (n-dotierten) Leitungsbe- reichen (Source und Drain) eine positiv dotierte (p-dotierte) Schicht. Diese Schicht ist von einer Oxydschicht umschlossen, die isolierend wirkt. Oberhalb der Schicht ist ein Kontakt (Gate) angebracht.

Das Prinzip dieses Transistors läßt sich vereinfacht wie folgt darstellen:

Liegt zwischen Source und Gate eine positive Spannung an, zieht diese an der Unterseite aus dem Source-Bereich negative Ladung.

Ist die Schicht unterhalb des Gates mit negativer Ladung "vollgesogen", kann ein Strom zwischen Source und Drain fließen. Der Speicherinhalt ist "1". Wenn die Spannung zwischen Source und Gate Null ist, fließt auch kein Strom, der Speicherinhalt wird als "0" gewertet.

Welche technische Leistung vollbracht wird, wenn auf einem Chip mehrere Millionen solcher Transistoren unterzubringen sind, kann man sich un- schwer vorstellen. Sie stellt hohe Anforderungen an das eingesetzte Material und den Herstellungsprozeß.