Transistorit ovat elektronisten laitteiden komponentteja, jotka ohjaavat ja vahvistavat laitteen sähkövirtaa, ja niitä pidetään yhtenä tärkeimmistä keksinnöistä nykyaikaisen elektroniikan kehityksessä. Tärkeitä transistorin ominaisuuksia, jotka vaikuttavat transistorin toimintaan, ovat transistorin vahvistus, rakenne ja napaisuus sekä rakennusmateriaalit. Transistorin ominaisuudet voivat vaihdella suuresti transistorin käyttötarkoituksen mukaan.
Transistorit ovat hyödyllisiä, koska ne voivat käyttää pientä määrää sähköä signaalina hallitsemaan paljon suurempien määrien virtausta. Transistorin kykyä tehdä tämä kutsutaan transistorin vahvistukseksi, joka mitataan transistorin tuottaman lähdön ja tulon tuottamiseen tarvittavan tulon suhteena. Mitä suurempi lähtö suhteessa tuloon, sitä suurempi vahvistus. Tämä suhde voidaan mitata sähkön tehon, jännitteen tai virran perusteella. Vahvistus pienenee toimintataajuuden kasvaessa.
Transistorin ominaisuudet vaihtelevat transistorin koostumuksen mukaan. Yleisiä materiaaleja ovat puolijohteet pii, germanium ja gallium -arsenidi (GaAs). Galliumarseenia käytetään usein transistoreissa, jotka toimivat korkeilla taajuuksilla, koska sen elektronien liikkuvuus, nopeus, jolla elektronit liikkuvat puolijohdemateriaalin läpi, on suurempi. Se voi myös toimia turvallisesti korkeammissa lämpötiloissa pii- tai germanium -transistoreissa. Piillä on pienempi elektronien liikkuvuus kuin muilla transistorimateriaaleilla, mutta sitä käytetään yleisesti, koska pii on halpaa ja voi toimia korkeammissa lämpötiloissa kuin germanium.
Yksi tärkeimmistä transistorin ominaisuuksista on transistorin rakenne. Bipolaarisessa liitostransistorissa (BJT) on kolme terminaalia, joita kutsutaan pohjaksi, kollektoriksi ja emitteriksi, ja pohja on keräimen ja emitterin välissä. Pieni määrä sähköä siirtyy tukiasemalta emitterille, ja pieni jännitteen muutos aiheuttaa paljon suurempia muutoksia sähkön virtauksessa emitteri- ja keräyskerrosten välillä. BJT: itä kutsutaan bipolaarisiksi, koska ne käyttävät sekä negatiivisesti varautuneita elektroneja että positiivisesti varautuneita elektronireikiä varauskantajina.
Kenttävaikutransistorissa (FET) käytetään vain yhden tyyppistä varauskantajaa. Jokaisessa FET: ssä on kolme puolijohdekerrosta, joita kutsutaan portiksi, tyhjennykseksi ja lähteeksi. Useimmilla FET -laitteilla on myös neljäs pääte, jota kutsutaan runkoksi, irtotavarana, pohjaksi tai alustana. Se, käyttääkö FET elektroneja tai elektronireikiä varausten kuljettamiseen, riippuu eri puolijohdekerrosten koostumuksesta.
Jokaisella transistorin puolijohdeliittimellä voi olla positiivinen tai negatiivinen napaisuus riippuen siitä, millä aineilla transistorin pääpuolijohdemateriaali on seostettu. N-tyypin dopingissa lisätään pieniä arseenin tai fosforin epäpuhtauksia. Jokaisen lisäaineen atomin ulkokuorissa on viisi elektronia. Jokaisen piiatomin ulkokuorissa on vain neljä elektronia, joten jokainen arseeni- tai fosforiatomi tarjoaa ylimääräisen elektronin, joka voi liikkua puolijohteen läpi ja antaa sille negatiivisen varauksen. P-tyypin dopingissa käytetään sen sijaan galliumia tai booria, joiden molempien ulkokuorissa on kolme elektronia. Tämä antaa piiatomien ulkokuoren neljännelle elektronille mitään sitoutumista, mikä tuottaa vastaavia positiivisia varauskantajia, joita kutsutaan elektronirei’iksi, joihin elektronit voivat liikkua.
Transistorit luokitellaan myös komponenttien napaisuuden mukaan. NPN -transistoreissa keskiterminaalilla – BJT: n tukiasemalla, FET: n portilla – on positiivinen napaisuus, kun taas sen molemmin puolin olevat kaksi kerrosta ovat negatiivisia. PNP -transistorissa tilanne on päinvastainen.