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O transistor como um interruptor digital

1959-11
  • Mohamed M. Atalla
  • Dawon Kahng
Transistor MOSFET em placa de circuito no laboratório de eletrônica.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

O transistor, especificamente o MOSFET (Transistor de Efeito de Campo Metal-Óxido-Semicondutor), é o componente fundamental da eletrônica digital moderna. Ele funciona como uma chave controlada eletronicamente. Ao aplicar uma tensão ao seu terminal de porta, o fluxo de corrente entre seus terminais de fonte e dreno pode ser ligado (representando um "1") ou desligado (representando um "0"), possibilitando a implementação de portas lógicas.

Embora o primeiro transistor tenha sido o transistor de junção bipolar (BJT), o MOSFET tornou-se a tecnologia dominante para circuitos digitais devido à sua escalabilidade, menor consumo de energia em estado estático e maior densidade. Um MOSFET possui três terminais: o gate, o source e o drain. O gate é isolado do canal entre o source e o drain por uma fina camada de óxido. A aplicação de uma tensão ao gate cria um campo elétrico que controla a condutividade do canal.

In digital applications, a MOSFET is operated in its cutoff (off) and triode/saturation (on) regions. When the gate voltage is below a certain threshold, the channel is non-conductive, the switch is ‘off’, and it represents a logic ‘0’. When the gate voltage is above the threshold, the channel becomes conductive, the switch is ‘on’, and it represents a logic ‘1’. By combining MOSFETs, typically in a complementary pair of P-type and N-type (forming CMOS logic), all basic logic gates can be constructed. The ability to miniaturize MOSFETs, as described by Moore’s Law, has driven the exponential growth in computing power for over half a century.

UNESCO Nomenclature: 2205
Eletrônicos

Tipo

Dispositivo físico

Interrupção

Revolucionário

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Descoberta do elétron
  • Desenvolvimento da física de semicondutores
  • Tecnologia de válvula eletrônica (triodo)
  • Invenção do transistor de contato pontual

Aplicações

  • microprocessadores
  • chips de memória (dram, flash)
  • circuitos integrados
  • smartphones
  • computadores
  • todos os dispositivos eletrônicos modernos

Patentes:

  • US3102230A

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: transistor, MOSFET, CMOS, chave digital, semicondutor, circuito integrado, porta lógica, lei de Moore.

Contexto histórico

O transistor como um interruptor digital

1950
1957
1957
1959-11
1960
1960
1960
1950
1950
1957
1958
1960
1960
1960
1960

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

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