Technik kurz erklärt Die Entwicklung des Transistors

In unserer Serie „Technik kurz erklärt“ stellen wir jede Woche ein Meisterwerk der Konstruktion vor. Heute: Der Transistor.

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Ohne den Transistor würde unsere heutige Welt so nicht existieren. Das elektronische Halbleiter-Bauelement zum Steuern elektrischer Spannungen und Ströme ist der wichtigste Bestandteil elektronischer Schaltungen, die vor allem in Computersystemen eingesetzt werden. Er ist ein Meilenstein des Institute of Electrical and Electronics Engineers.

Der Begriff „Transistor“ ist ein Kofferwort der englischen Wörter „transfer“ und „resistor“, was in der Grundfunktion einem durch elektrische Spannung oder Strom steuerbaren Widerstand entspricht. Die Wirkungsweise ähnelt der einer entsprechenden Elektronenröhre: Hier treten von der Glühkathode freie Elektronen aus und werden durch die Wirkung eines elektrischen Feldes zur Anode bewegt. Dieser Elektronenstrom lässt sich durch ein Steuergitter zwischen Kathode und Anode beeinflussen, denn durch unterschiedliche Gitterspannungen bzw. elektrische Felder wird der Elektronenfluss stärker oder geringer gehemmt.

Transistoren vs. Elektronenröhren

Der erste funktionierende Bipolartransistor wurde in Form eines Spitzentransistors bei den Bell Laboratories entwickelt und am 23. Dezember 1947 bei einer internen Demonstration vorgestellt. In den 1950er Jahren gab es einen Wettlauf zwischen der Elektronenröhre und den damals üblichen Bipolartransistoren, in dessen Verlauf die Chancen des Bipolartransistors wegen der vergleichsweise niedrigen Transitfrequenzen häufig eher skeptisch beurteilt wurden.

Transistoren haben Elektronenröhren als Signalverstärker mittlerweile auf fast allen technischen Gebieten abgelöst. Teilweise werden Röhren noch in der Sendetechnik im Rundfunk und bei manchen speziellen Gitarren- und Audioverstärkern verwendet. Hauptanwendungsgebiet der Transistoren ist der Einsatz in RAM- und Flash-Speichern, Mikrocontrollern, Mikroprozessoren und Logikgattern. Auf einer Fläche von wenigen Quadratmillimetern finden mehr als eine Milliarde Transistoren Platz.

Faszinierende Zahlen der Konstruktion

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