안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
트랜지스터는 전기 신호를 제어하는 반도체 소자로, 핵심 작용은 증폭 작용과 스위칭 작용 두 가지입니다.
스위칭 작용은 신호의 유무에 따라 전류를 흐르게 하거나 차단하는 것으로 기계적 이동 없이 빠르게 제어할 수 있어 컴퓨터의 CPU나 메모리 반도체에서 0과 1의 디지털 데이터를 처리하고 저장하는 기초가 됩니다. 증폭 작용은 입력 단자로 들어온 작은 신호를 큰 출력 신호로 변환합니다. 마이크의 미세한 음성 신호를 스피커로 크게 울리거나, 안테나로 수신한 약한 무선 신호를 키울 때 활용됩니다.
트랜지스터의 기본 작동 원리는 전자가 많은 N형 반도체와 정공이 많은 P형 반도체를 접합하여 만듭니다. 대표적인 두 가지 방식의 동작 원리가 있습니다.
첫째로 장효과 트랜지스터는 현재 대부분의 컴퓨터 칩과 메모리에 사용되는 형태입니다. 단자는 게이트, 소스, 드레인으로 나뉩니다. 게이트 단자에 전압을 걸어주면 전기장이 형성되면서 소스와 드레인 사이에 전자가 지나갈 수 있는 통로가 생깁니다. 둘째로 접합 트랜지스터로 초기에 주로 쓰이던 형태로, 단자는 베이스, 에미터, 콜렉터로 나뉩니다. 베이스로 들어가는 미세한 전류를 이용해 에미터와 콜렉터 사이의 큰 전류 흐름을 제어합니다.