트랜지스터란?

트랜지스터

트랜지스터는 전류를 제어하여 전기 신호를 증폭하거나 스위칭하는 역할을 하는 반도체 소자입니다. 트랜지스터는 대부분 실리콘으로 만들어지며, NPN, PNP 양극성 구조로 이루어져있습니다.

 

트랜지스터는 작은 입력 전류에 대해 큰 전류의 출력을 생성할 수 있습니다. 이런 증폭 특성을 이용하여 고주파 전자 기기 등에서 사용됩니다. 또한 입력 신호가 특정 임계값을 초과하는 경우 전류를 차단하거나 전류를 통과시키는 스위칭 기능도 담당합니다.

트랜지스터

BJT 양극접합트랜지스터

BJT(Bipolar Junction Transistor) 양극접합트랜지스터는 가장 기본적인 트랜지스터 구조입니다. 높은 농도로 도핑된 이미터(emitter), 베이스(base), 컬렉터(collector)로 구성되어 있습니다. 전자를 공급하는 이미터와 전자를 공급받는 컬렉터는 전압의 방향에 따라 결정됩니다.

NPN형 BJT

트랜지스터 원리

1. 베이스와 이미터에 정바이어스를 걸어주면, 이미터의 전자가 베이스로 이동하여 정공가 결합하여 전류가 흐르게 된다.

2. 이때 컬렉터와 베이스 사이에서는 역바이어스가 걸리게 되고 형성된 넓은 공핍층으로 인해 전류의 흐림이 방해받는다.

3. 하지만 이 과정이 지속되면 이미터에서 온 전자로 인해 캐리어 밀도가 베이스의 P형 에너지 층을 넘어서게 되고, 베이스를 넘어 컬렉터 쪽으로 전자가 이동하게 된다.

4. 컬렉터 쪽으로 넘어간 전자들이 쌓여 증폭된 전류 값을 받을 수 있게 된다.

요약하자면, 베이스와 이미터에 정방이어스를 걸어주면, 베이스에서 이미터로 전류가 흐를 때 베이스의 전자와 정공 뿐만아니라 컬렉터의 전자와 정공을 같이 끌고 가게 된다. 이때 1대1이 아닌 수 배의 비율로 캐리어를 끌고 가게 되고, 이를 통해 전류가 증폭하게 된다.

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