Le transistor, tout savoir

Dans le monde de l’électronique, la capacité à réaliser de nouvelles innovations est intimement liée à la performance des composants dont on dispose. On dit souvent que la plus grande innovation dans le domaine de l’informatique est la miniaturisation du transistor. Effectivement, la miniaturisation du transistor a permis de gagner un espace considérable, tout en améliorant les performances de ces derniers. Les transistors aujourd’hui sont infiniment plus petits que les premiers modèles dont on faisait usage il y a de nombreuses décennies. Mais, s’il est vrai qu’on ne doute pas une seconde du mérite de sa miniaturisation, il est tout de même utile de savoir ce qu’est un transistor et quel rôle il joue dans le fonctionnement des appareils électroniques.

L’évolution du transistor

Au départ, les transistors étaient énormes. Ils étaient conçus sur le modèle des tubes à vide et jouaient le rôle de semi-conducteurs. Plus tard, les transistors ont pu être développés sous des formats plus réduits, mais ils étaient encore très grands. Il faudra attendre l’innovation des circuits imprimés et des circuits intégrés pour avoir des transistors de taille réduite.

Mais l’innovation va encore plus loin. Les composants informatiques, et les processeurs en particulier, comptent des milliards de transistors sur une surface d’à peine 1 cm². Pourtant, au départ, les transistors étaient de l’ordre du mètre, voire de plusieurs mètres en termes de dimensions.

Notons qu’il existe plusieurs types de transistors avec des spécificités bien propres. Certains pourront fonctionner sur des circuits avec des intensités de quelques milliampères, tandis que d’autres pourront fonctionner avec des tensions extrêmement élevées.

Le rôle du transistor

Le transistor est un semi-conducteur qui dispose généralement de 3 bornes : le collecteur, la base et l’émetteur. On peut imaginer le transistor comme une sorte de piège à électrons. Lorsque les électrons arrivent à la borne du collecteur, ils sont recueillis par le dispositif. Mais, la borne de base n’étant pas sous tension, ils se trouvent face à un isolant qui les empêche d’attendre la borne émettrice. À ce stade, le courant ne passe pas. Une fois que la borne de base est mise sous tension, le courant peut désormais passer du collecteur à l’émetteur et donc compléter le circuit.

Ce principe purement théorique trouve toute son application dans les systèmes logiques. Les transistors y sont utilisés pour créer des portes logiques. En mettant plusieurs transistors en série, on peut créer des portes ET, des portes OU, et même des portes NON qui permettent de soumettre le fonctionnement d’un circuit à la satisfaction de plusieurs conditions préalables. C’est l’un des principes fondateurs de l’informatique.

En somme, le transistor s’est miniaturisé au fil des temps, mais son importance n’a pas cessé de grandir. Ce minuscule géant de l’électronique est devenu la clé de voûte de tout un système qui ne pourrait pas fonctionner sans lui.