Hãy suy nghĩ về một bóng bán dẫn như một đòn bẩy điện tử. Đòn bẩy là một thiết bị cho phép bạn nâng một tải trọng lớn bằng cách thực hiện một lượng nhỏ nỗ lực. Về bản chất, một đòn bẩy làm tăng nỗ lực của bạn. Đó là những gì một bóng bán dẫn làm: Nó cho phép bạn sử dụng một dòng nhỏ để điều khiển một dòng điện lớn hơn nhiều.
Ý tưởng cơ bản đằng sau bóng bán dẫn là nó cho phép bạn kiểm soát dòng chảy của dòng chảy thông qua một kênh bằng cách thay đổi cường độ dòng điện nhỏ hơn nhiều dòng chảy qua kênh thứ hai.
Như bạn thấy, bóng bán dẫn có nhiều kích cỡ và hình dạng khác nhau. Một điều tất cả các transistors có điểm chung là mỗi chúng có ba dẫn.
Thiết bị thực hiện chức năng của bóng bán dẫn đã được khoảng 30-40 năm trước khi phát minh ra bóng bán dẫn. Chúng được gọi là
ống chân không . Một ống chân không bao gồm một buồng hút chân không được làm từ thủy tinh hoặc kim loại, một bộ phận làm nóng làm nóng không gian bên trong buồng và các điện cực nhô ra vào buồng.
Một loại ống chân không cụ thể được gọi là một
đèn baode ; nó có ba điện cực. Trong một triode, một dòng điện lớn chảy qua hai điện cực (được gọi là cực âm và cực âm ) có thể được điều chỉnh bằng cách đặt một lưới dây (gọi là lưới điều khiển <) giữa cực âm và cực dương. Áp dụng một dòng điện nhỏ vào lưới điện này làm chậm dòng chảy của các điện tử giữa cực âm và cực dương.
Không mất nhiều thời gian để tìm ra rằng bạn có thể sử dụng một tín hiệu dao động như sóng radio hoặc sóng âm trên lưới điều khiển. Khi bạn làm điều đó, dòng điện trên anode đi theo sự dao động của dòng điện điều khiển, nhưng với các biến thể lớn hơn nhiều. Như vậy, triode là một đòn bẩy điện tử: Các biến thể nhỏ trong dòng điện ở lưới điều khiển đã được khuếch đại để tạo ra sự biến thiên lớn ở dòng điện tại cực dương. Triode ống chân không đã được cấp bằng sáng chế vào năm 1907 và là sáng chế then chốt cho phép phát triển đài phát thanh, truyền hình và máy tính. Tuy nhiên ống chân không có nhiều hạn chế nghiêm trọng: đắt tiền để sản xuất, lớn (những chiếc nhỏ có kích thước bằng ngón tay cái của bạn), đòi hỏi nhiều năng lượng để hoạt động, tạo ra nhiều nhiệt, và kéo dài chỉ vài năm trước khi chúng đốt cháy chính mình. Các bóng bán dẫn đã thay đổi tất cả điều đó. Một bóng bán dẫn thực hiện chức năng giống như một triode ống chân không, nhưng sử dụng các nút nối bán dẫn thay vì điện cực nóng trong buồng chân không.
Mặc dù bóng bán dẫn không làm bất cứ điều gì mà triode ống chân không đã không làm, nó đã làm nó một cách khác nhau hoàn toàn có lợi thế rất lớn trên ống chân không.Các transistor sớm nhất là nhỏ, yêu cầu rất ít năng lượng để hoạt động, tạo ra ít nhiệt hơn, và kéo dài lâu hơn nhiều so với ống chân không.
