O que são Transistores, como funcionam e como são usados na Engenharia?

Transistores são dispositivos eletrônicos, utilizados para controle de corrente elétrica. Inclusive, eles são considerados por muitos como a base da Engenharia Eletrônica Moderna, aplicada a uma variedade de produtos e impulsionada por inovações em materiais e técnicas de fabricação.

Recentemente, uma equipe de pesquisadores chineses desenvolveu uma técnica inovadora para fabricar transistores monocamada a partir de materiais semicondutores bidimensionais (2D). Este avanço promissor pode levar à criação de dispositivos eletrônicos mais finos e escaláveis, com desempenho e funcionalidades aprimoradas. Continue acompanhando o blog para saber mais!

Como funcionam os transistores?

Antes de tudo, vale ressaltar que o funcionamento de um transistor é baseado no efeito de campo. Explicando melhor, quando uma pequena quantidade de corrente é aplicada à base, é criado um campo elétrico de controle que flui entre o coletor e o emissor. Nesse caso, o controle da corrente é feito com a quantidade de corrente aplicada à base, cuja barreira de potencial pode ser removida ou acrescida.

Os dispositivos semicondutores de transistores podem apresentar três terminais: base, coletor e emissor. Sendo a base especialmente com um terminal fino e curto, controlando a corrente que flui entre o coletor e o emissor.

Quais são os principais tipos de transistores?

Existem dois tipos básicos de transistores: 

Transistores bipolares

Esses transistores podem ter dois tipos de portadores de carga: elétrons e buracos. Nesse caso, a corrente elétrica flui através do transistor através da combinação de elétrons e buracos.

Transistores unipolares

Já esses transistores têm apenas um tipo de portador de carga. Um exemplo são os transistores de efeito de campo (FETs), unipolares, que utilizam campos elétricos para controlar a corrente.

Como os transistores são usados ??na engenharia?

Os transistores são usados ??em uma ampla variedade de aplicações na Engenharia, incluindo:

• Computação:  para construir circuitos digitais, que são a base dos computadores.
• Comunicação:  para construir circuitos analógicos, que são usados ??para transmitir sinais de áudio e vídeo.
• Automação:  para construir circuitos de controle, que são usados ??para controlar dispositivos e máquinas.

Quais os desafios dos transistores monocamada?

Existem transistores usados ??na engenharia que são 2D. Esses transistores, aliás, são feitos de materiais bidimensionais (2D), ou seja, com apenas duas dimensões, como espessura e largura. Eles têm uma série de vantagens em relação aos transistores tradicionais. Por exemplo, são mais finos, leves e flexíveis, o que os torna ideais para aplicações em dispositivos modernos, como miniaturizados e vestiveis.

São exemplos de materiais 2D que podem ser usados ??em transistores ou grafeno, o disseleneto de tungstênio e o dissulfeto de molibdênio (MoS2) - hoje altamente utilizados na fabricação de transistores monocamada devido às suas estruturas de rede deficientes. No entanto, esses materiais são frequentemente frágeis e alguns contatos elétricos robustos.

Fonte: Engenharia 360

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