How transistor works and amplify the current

How transistor works

https://www.youtube.com/watch?v=DXvAlwMAxiA

https://www.youtube.com/watch?v=IcrBqCFLHIY

https://www.youtube.com/watch?v=7ukDKVHnac4

https://www.youtube.com/watch?v=0CvdruTMH1c&t=236s

 

반도체로 만들어진다. semiconductor

움직이지 않는 스위치의 역할이자. 매우매우 작게 만들 수 있다. 

무어의 법칙에 따라 2년마다 트랜지스터의 크기가 기하급수적으로 작아지게 되는데 

이게 일정 수준이상을 넘어가면 양자의 단위로 넘어가게 된다. 

이렇게 되면 depletion area 가 barrier 즉 스위치의 역할을 못하게 된다. 

 

다이오드는  자연적으로  depletion layer 를 갖는다. 

 

그 이유는 n형의 자유전자가 p형의 양공을 채우게 되어서

 

그러면 n형의 자유전자가 있던 자리에 결핍( 공핍 = depletion) 된 부분이 생겨서 자유전자의 이동이 있을 수 없고

 

이에 따라 전류가 흐를 수 없다. 

 

이게 내가 위에 말한 barrier 역할이다. ( Barrier Potential 이 0.7 정도 ) 

 

그런데 순방향으로 이 배리어를 이길 정도의 전압을 걸어주면 자유전자의 연속된 이동으로 전류가 흐르고

 

역방향일땐 못흐르게 된다. 일단 여기까지가 다이오드에 대한 설명이다. 

 

내가 궁금한 것 이미터와 컬렉터 사이 전지가 이미터와 베이스 사이 전지보다 큰 이유

https://www.youtube.com/watch?v=jKVPEIMybUg

이거보고 생각났다. 

-> 내 고민 후 생각 npn 에서

n------p------n

n-----p 부분은 순방향 전압이 걸리므로 공핍층이 작다. 

but 

p------n 부분은 역방향 전압이 걸리므로 공핍층이 크므로 공핍층을 이겨내려면 더 큰 전압이 필요하다.

 또 궁금한 것 도핑의 정도가 왜 다다를까?

 

 

 

How transistor amplify current.

 

https://www.youtube.com/watch?v=uo2KgRN04XI

트랜지스터의 기능을 말하려면 흔히들 증폭효과와 스위칭효과를 말한다.

여기서 증폭 효과가 나의 머리를 아프게 만들었다.

계속 유튜빙, 구글링 해 본 결과 그나마 좋은 답변이 이거였다. 

트랜지스터 기능 이름에 증폭이라고 한 사람은 내가 찾아낼 것이다 쒸익쉬익

 

 

""우선 확실히 하자면 트렌지스터(bjt,fet 등)는 전류나 전력이 진짜로 증폭되는것이 아닙니다. 만약 진짜로 증폭된다면 에너지 보존의 법칙이나 질량보존의법칙 등의 아주 기본적인 물리 법칙에 위배되므로 다른 모든 법칙들이 모두 재정의 되어야하겠죠.

 

그런데 왜 증폭한다고 하느냐. 이것의 핵심은 바로 소신호 입력이 어느것이냐에 달린것입니다.

이 소신호 입력을 base(bjt), 혹은 gate(fet)에 인가하게되면 이 소신호가 bjt의 경우 emitter에서 collector로(p-type의 경우) 흘러가는 전류량을 제어하게되는데 이 제어되는 전류의 모양이 base의 소신호와 거의 동일하기때문에 증폭이라고 하게 된것입니다.

아시겠지만 보통 base에 인가하여 변화시키는 이 소신호는 수마이크로~수미리볼트이고 emitter나 collector의 경우 수~수십볼트이므로 엄청난 차이가 있죠.

이렇게 수십~수천배 큰 전압 혹은 전류로 보여지게 되므로 전류, 전압, 전력 이득이라고 보는것입니다.

 

fet의 경우도 gate에 인가된 소신호가 deflition region을 제어하여 source에서 drain으로의 전류의 흐름을 제어하게 되는데 이 제어된 전류가 gate의 신호와 거의 동일하여서 증폭된다고 하는것입니다.  ---->이 부분 이해가 안가...

fet도 마찬가지이지만 아무래도 이 공핍영역의 제어가 빠르지 못하고 일정 이하로 내려가버리거나 너무 커져버리면 오히려 동작을 못하게되어 제어가능한 범위가 좁으며, gate의 절연물을 넘어 electro field를 형성하기위해 충분히 큰 전압이 인가되어야하기 때문에 fet가 증폭율이 떨어진다고 하게된 것입니다.""

https://m.blog.naver.com/wjdendyd100/220820302979