Transistör Nedir ve Ne İşe Yarar

İnsanlığın en büyük buluşları ne diye sorarsanız, herkes kendi ilgi alanından mutlaka bir şeyler sıralayacaktır; kimisi ateş diyecek, kimisi sıfır diyecek, kimisi tekerlek diyecek, kimisi penisilin diyecektir. Eğer bu soruyu elektrik veya elektronik ile ilgilenen insanlara sorarsanız mutlaka transistörleri bu kategori içinde sayacaktır. O kadar önemli bir buluştur, insanoğlunun elektriği yönetmesi, yönlendirmesi ve akım değerini artırmasında kilit rol oynar. Hülasa, yaşamın temel taşları hücreler ise, digital dünyanın temel taşları transistörlerdir.

İlk önce transistörlerini bir tanımını yapalım: Transistör, elektronik devrelerde kullanılan akımı ve voltajı kontrol etmek veya yükseltmek için kullanılan yarı iletken elektronik cihaz veya bileşendir.Transistör, cihazlar üzerinde elektron üzerindeki hareketleri kontrol eder, musluklarımız nasıl su akışını kontrol ediyorsa, transistörlerde aynı görevi ve daha fazlasını elektrik üzerinde yerine getirirler. Transistörler, aynı zamanda elektrik akımını kontrol ederken, elektrik akımını artırabilir ve yönünü değiştirebilir, bir kart üzerinde akışı kesin doğruluk ile kontrol edebilirler.

Transistörlerin ilk olarak ortaya çıkışı 1947 yılına denk gelmektedir. Bundan önce elektrik akımını ve voltajını kontrol etmek için çeşitli icatlar vardı, ancak bunları yeterince pratik ve kullanılabilir değildi. Transistörlerden önce üretim mühendisleri elektronik devrelerini tamamlamak için vakumlu tüpleri ve elektronik anahtarları kullanıyorlardı. Vakumlu tüpleri her ne kadar elektrikli devreleri tamamlamak için işe yarıyor olsa bile, bunları çalıştırmak için ilk önce ısıtmak daha sonra kullanmak gerekiyordu, ayrıca ısınma sorunları vardı, çok fazla çalıştırıldığında fazlaca ısınıyor, kullanılamaz hale geliyor ve çok fazla enerji harcıyorlardı. Özetle, devrelerin tamamlanması için işe yarıyordu yaramasına ama ideal olmaktan çok uzaktı. Vakumlü tüplerin getirdiği sorunlardan biride hacimlerinin çok fazla olmasaydı, vakumlu tüplerle yapılan elektrik devreleri çok fazla yer kaplıyor ve günlük kullanımı olanaksız kılınıyordu. Dünyanın ilk elektronik bilgisayarı olan ENIAC üzerinde 17, 000 ‘ye yakın vakumlu tüp kullanılıyor, bu da aletlerini ideal boyutlarından uzaklaşmasına neden oluyordu.

Amerika merkezli haberleşme firması Bell Telefonları, kendi haberleşme sistemlerini geliştirmek ve efektif çalışmasını sağlamak için vakum tüpleri yerine yeni bir teknolojiye ihtiyaç duyuyordu. Bu teknolojinin geliştirmesi için şirket altında Bell Laboratuvarlarınnın yöneticisi ve mucit William Shockley yönetimi altında fizikçiler John Bardeen ve Walter Brattain çalışmaya başladılar. 1947 yılına gelindiğinde Bell, transistörleri icat ettiklerini ve çalışan bir cihazda kullanıldığını açıkladı. Bu buluş kendilerine 1956 Fizik Nobel ödülünü kazandırdı. Kuşkusuz bu icat elektronik ve dijital dünyasının dramatik bir şekilde değişmesine neden oldu.

Transistörler, iki yarı iletken materyal arasına, akımı tetikleyecek olan bir metal ile konarak elde edilerler. İlk transistörlerin yapımında element olarak Germanyum kullanılıyordu. Germanyum ile yapılan ilk transistörler hem pahalı ve hemde üretim daha zorluydu. Daha sonra Silikon ile yapılan yarı iletken transistörler geliştirildi. Transistörler günümüzde silikondan yapılırlar, silikon kumda bulunan bir elementtir. Bugün Silikon Vadisinin bu hale gelmesinde en büyük övgü transistörlere aittir.

Transistörler bugün etrafınızda gördüğünüz neredeyse bütün elektronik parçalarda bulunur; Telefon, klavye, fare, hesap makinesi, dron vs. Bir bilgisayar üzerinde milyonlarca ve milyarlarca transistörler olabilir, bunlar genellikle bir entegre devre üzerinde yer alırlar, genellikle bu devreler mikroçip adıyla anılırlar. Devre üzerinde 1-0 mantığı ile çalışarak insanın yapamayacağı çok kompleks işlemlerin hesaplanmasında yardımcı olurlar.

Transistörler ilk çıktığından beri sürekli olarak boyutları küçülmeye başladı. Her geçen günde küçülmeye devam ediyorlar ortalama bir transistörün günümüzde boyutu yaklaşık olarak 45 nanometre kadardır. Son yıllarda yapılan çalışmalarla bu boyut 1-5 nm boyutlarına kadar gerilemiş durumda hatta son olarak yapılan çalışmalarda bilim adamları molekül seviyesinde transistör geliştirdiklerini duyurdular. İleriki yıllarda transistörler dijital çağın temel yapı taşları olarak yaşamaya devam edecekler ve insanlığın gelişiminde baş rolde yer alacaklar.