How Does a Transistor Work? Veritasium Russian Romanian

How Does a Transistor Work?YouTube↗ IA↗(long shot)
Education 3.1M views 61.6K likes 683 dislikes 09 Jul 2013 Show Contributors 21

Veritasium 20.8M subscribers United States YouTube↗

Contributed subtitles

Portuguese Eric Moretti

Korean 얼씨구

Vietnamese Minh Khoi Tran Nguyen

NitaRay

Turkish Kayhan Ayar

Italian Lisa Tarabbia

Thai Tawinan Cheiwchanchamnangij

Umnouy Ponsukcharoen

Dutch Robert

Polish Pan Kowalski

Romanian Vecinii

Hungarian Eszter Lázár

István Stráhl

Croatian Lovro Dundović

Mario Piljuzan

mp memail

В этом телефоне находится практически 100 миллионов транзисторов, а в компьютере

În acest telefon, sunt aproape 100 de milioane de tranzistoare, în acest calculator sunt

миллиард. Фактически транзисторы находятся во всех используемых нами электронных приборах: TV, радио,

peste un miliard. Tranzistorul este prezent în aproapre fiecare dispozitiv electronic pe care îl folosim, în televizore, radio,

тамагочи.

jucării Tamagotchi.

Но как все это работает?

Dar cum funcționează?

Основной принцип по своей сути невероятно прост. Он действует как это переключатель, так что

Ei bine, principiul de bază este de fapt incredibil de simplu. Funcționează la fel ca acest comutator,

он управляет электрическим током.

deci controlează fluxul de curent electric.

Он может быть выключен, Нулевое состояние, или он может быть включен, Eдиничное состояние.

Poate fi oprit, astfel că se poate spune că este în starea 0 sau poate fi pornit, adică în starea 1.

И вот как вся наша информация сегодня хранится и обрабатывается в нулях и единицах,

În felul acesta toate informațiile noastre sunt acum stocate și procesate, în 0 și 1,

в небольших частях электрического тока. В отличии от этого переключателя у транзистора нет

în biți de curent electric. Dar, spre deosebire acest comutator, un tranzistor nu are

движущихся частей. И также не требует человеческого управления. И даже больше, он может

piese în mișcare. Și, de asemenea, nu are nevoie de controlul uman. Mai mult, poate fi

включаться и выключаться куда быстрее, чем я могу щелкать этот переключатель. И наконец

pornit și oprit mult mai repede decât pot apăsa acest comutator. Și, în sfârșit,

самое важное - он невероятно мал. Ну это все благодаря чуду полупроводников

cel mai important, acesta este incredibil de mic. Ei bine, acest lucru este posibil datorită miracolului semiconductorilor

или скорее я должен сказать науке полупроводников.

sau mai degrabă ar trebui să spun datorită științei semiconductorilor.

Чистый кремний - это полупроводник, что значит он проводит ток лучше чем изоляторы,

Siliciul pur este un semiconductor, ceea ce înseamnă că acesta conduce curentul electric mai bine decât izolatorii,

но не так хорошо как металлы. Все это потому что у кремния четыре

dar nu la fel de bine ca metalele. Acest lucru se datorează faptului că un atom de siliciu are patru

электрона в его внешней оболочке. Это позволяет ему формировать связи с его четырьмя

electroni pe ultima pătură numită și cea de valență. Acest lucru îi permite să formeze legături cu

ближайшими соседями,

cei mai apropiați patru vecini ai săi.

Привет сосед! Клевый день

Salutare! Bună ziua!

Каааак делаа!?

Wasaaaaap !?

В итоге он формирует четырехгранный кристалл.

Deci, formează un cristal tetraedric.

Но с тех пор как все электроны застряли в своих связях, лишь малая часть энергии может высвободиться

Dar, din moment ce toți acești electroni sunt blocați în legături, puțini primesc suficientă energie pentru a scăpa

из своих связей и путешествовать через кристаллическую решетку. И за имение небольшого кол-ва движущихся зарядов

din legăturile lor și pentru a se deplasa prin cristal. Deci, numărul mic de sarcini electrice mobile

кремний можно назвать полупроводником.

este ceea ce face ca siliciul să fie semiconductor.

Все это было бы не так полезно, если бы не секретное оружие полупроводников - допинг.

Acest lucru nu ar fi neapărat util fără arma secretă a semiconductorului - dopajul.

Вы наверно слышали о допинге, это когда вы вводите чужеродную субстанцию для того, чтобы

Ați auzit, probabil, de dopaj, injectarea unei substanțe străine în corp, cu scopul de a

улучшить производимость.

îmbunătăți performanța.

Да это практически так только на атомном уровне.

Da, e de fapt, la fel, cu excepția că se întâmplă la nivel atomic.

Есть два вида допинга: n-тип и p-тип. Чтобы сделать полупроводник n-типа,

Există două tipuri de dopaj: de tip n și de tip p. Pentru a face un semiconductor de tip n,

вам нужно взять чистый кремний и ввести небольшое кол-во вещества с пятью валентными электронами,

ai nevoie de siliciu pur și o cantitate mică de dopant cu 5 electroni de valență,

вроде Фосфора.

cum ar fi fosforul.

Фосфор очень схож с кремнием, и поэтому он может поместиться в

Acest lucru este util deoarece fosforul seamănă suficient de mult cu siliciul încât să încapă

решетку, но также он приносит с собой экстра электрон. И это значит, что в полупроводнике теперь больше

în cristal, dar aduce un electron suplimentar. Deci, acest lucru înseamnă că acum semiconductorul are mai multe

подвижных зарядов и он проводит ток лучше.

sarcini mobile și deci are o conducție electrică mai bună.

В допинге p-типа, элемент лишь с тремя валентными электронами добавлен в решетку.

În dopajul de tip p, un element cu doar trei electroni de valență este adăugat în cristal.

Например Бор. И это создает 'дырку' - место, где должен быть электрон, но

Cum ar fi borul. Acest lucru creează un gol - un loc în care ar trebui să existe un electron,

его там нет. Но это все еще увеличивает проводимость

însă nu există. Acest lucru crește în continuare conductivitatea

кремния, потому что электроны могут перемещаться в 'дырки'.

semiconductorului, deoarece electronii se pot deplasa prin el.

И несмотря на то, что это электроны двигаются вокруг, мы привыкли говорить, что это дырки двигаются вокруг,

Deși electronii sunt cei care sunt în mișcare, adesea este util să vorbim despre golurile care se deplasează

потому что их куда меньше. И теперь, если дырка это недостаток электрона,

pentru că sunt mai puține. Din moment ce golul este doar lipsa unui electron,

она действует как положительный заряд. И вот почему проводник p-типа

el acționează ca o sarcină pozitivă. Acesta fiind motivul pentru care semiconductorul de tip p este

называется p-тип. P означает "positive" - это положительные заряды, дырки, что движутся

se numește de tip p. P vine de la pozitiv - aceste sarcini pozitive, aceste goluri sunt cele care sunt în mișcare

и проводят ток.

și conduc curentul.

Это распространённое заблуждение, что проводники n-типа отрицательно заряжены, а

Este o concepție greșită des întâlnită că semiconductorii de tip n sunt încărcați negativ, iar

проводники p-типа положительно, но это неправда; они заряжены нейтрально.

semiconductorii de tip p sunt încărcați pozitiv. Nu este adevărat, ambele tipuri sunt neutre deoarece

Они имеют одинаковое кол-во электронов и протонов внутри себя.

au același număr de electroni și de protoni în interiorul lor.

'n' и 'p' в действительности лишь обозначают знак заряда, который может двигаться в них.

n și p se referă doar la semnul tipului de sarcină care se poate deplasa în interior.

Так что в n-типе, это отрицательные электроны могут двигаться, а в p-типе

Deci, în tip-n, electronii negativi sunt cei care care se pot deplasa și în tip-p

это положительные дырки двигаются. Но они оба нейтральны!

golurile pozitive sunt cele care se mișcă. Dar ambele tipuri sunt neutre!

Транзисторы сделаны из обоих n-типа и p-типа полупроводников. Распространенная конфигурация

Un tranzistor este obținut folosind ambele tipuri de semiconductori: tip n și tip p. O configurație comună

имеет 'n' на концах с 'p' по середине. Прямо как и переключатель у транзистора есть электрический

are n la capete cu p în mijloc. La fel ca un comutator, un tranzistor are câte un

контакты на концах и они называются "источник" и "сток". Но вместо металлического

contact electric la fiecare capăt, iar acestea sunt numite sursă și drenă. Dar în loc de un întrerupător mecanic

ключа здесь есть третий электрический элемент, называемый затвор(управляющий электрод), который изолирован от

există un al treilea contact electric numit poartă, care este izolat de

полупроводника оксидной пленкой.

semiconductor printr-un strat de oxid.

Когда создается транзистор, n и p-типы не держат при себе электроны

Atunci când se realizează un tranzistor, purtătorii de sarcină nu rămân blocați în regiunile n și p, de fapt, electronii

распространяясь из n-типа, где их больше, в p-тип,

difuzează de la tipul n, unde sunt în exces, către tipul p

чтобы заполнить дырки.

pentru a umple golurile.

Это создает обедненный слой. Что же было обеднено? Движущиеся заряды.

Acest lucru creează ceva numit regiune sărăcită. Ce anume a fost înlăturat? Sarcinile care

Больше нету свободных электронов в n-типе

se pot deplasa. Nu mai există electroni liberi în zona n

-- почему? Потому что они заполнили дырки в p-типе.

-- De ce? Pentru că au umplut golurile din zona p.

Это делает p-тип отрицательным благодаря добавленным электронам. И это важно,

Acest lucru face zona p negativă datorită electronilor adăugați. Și acest lucru este important

потому что теперь p-тип будет отталкивать все электроны, которые будут пытаться выйти из n-типа.

pentru că tipul p va respinge acum orice electroni care încearcă să vină dinspre zona n.

Поэтому обедненный слой действует как барьер, не допуская поток электрического тока

Deci, de fapt, regiunea sărăcită acționează ca o barieră, împiedicând trecerea curentului electric

через транзистор. Так что сейчас транзистор выключен и похож на разомкнутый ключ, он в

prin tranzistor. Deci, în această situație, tranzistorul este oprit, este ca un comutator deschis, este în

нулевом состоянии. Чтобы включить его,

starea zero.

вам нужно применить небольшое положительное напряжение на затвор, что начнет притягивать электроны

Pentru a îl porni, trebuie să se aplice o tensiune pozitivă mică la poartă. Asta va atrage electronii

и они преодолеют отталкивающую силу от обедненного слоя. Фактически это сжимает обедненный

și va depăși respingerea electrică din regiunea sărăcită. De fapt, micșorează stratul sărăcit,

слой так, что электроны могут двигаться и образовывать проводящий канал.

astfel încât electronii să se poată deplasa și să formeze un canal conductor.

Так что теперь транзистор включен, и он в состоянии единицы.

Deci, tranzistorul este acum pornit, este în starea 1.

И это удивительно, потому что просто используя свойства кристаллов мы смогли

Acest lucru este remarcabil, deoarece doar prin exploatarea proprietăților unui cristal am reușit

создать переключатель, у которого нет движимых частей, и который может включаться и выключаться

să creăm un comutator care nu are nicio piesă mobilă, care poate fi pornit și oprit foarte

очень быстро напряжением, и самое важно он может быть крошечный.

repede doar cu o tensiune electrică, și cel mai important, acesta poate avea dimensiuni foarte mici.

Сегодня ширина транзисторов всего 22нм, что значит, что они всего лишь 50 атомов в ширину.

Tranzistorii de astăzi au o lățime de doar 22 nm, adică o lățime egală cu a 50 de atomi.

Но следуя закону Мура, они должны становится все меньше и меньше. Правило Мура

Dar, pentru a ține pasul cu legea lui Moore, ei vor trebui să devină din ce în ce mai mici. Legea lui Moore

гласит, что каждые два года число транзисторов на чипе должно удваиваться

afirmă că la fiecare doi ani, numărul de tranzistori de pe un cip ar trebui să se dubleze.

И предел этому есть: как только границы будут подходить все ближе, квантовый эффект

Însă există o limită, pe măsură ce acele terminale se apropie din ce în ce mai mult, efectele cuantice

станет более существенным и электроны смогут создать туннель с одной стороны на другую.

devin importante, iar electronii se vor putea tunela dintr-o parte în alta.

Так что возможно мы не сможем сделать барьер достаточно сильный, чтобы остановить перетекание заряда.

Deci, este posibil să nu se poată construi o barieră suficient de mare care să permită controlarea fluxului acestora.

Это будет реальной проблем для будущего транзисторов, но её мы встретим только

Acest lucru va fi o problemă reală pentru viitorul tranzistorilor, dar probabil, vom avea de înfruntat asta

лет через десять с сегодняшнего дня. Так что до тех по транзисторы, как мы их знаем,

peste încă zece ani. Asa că până atunci, tranzistorii, așa cum îi știm,

будут продолжать улучшаться.

vor continua să fie îmbunătățiți.

Как только, скажем, у вас будет три сотни этих кубитов, тогда у вас будет два в степени 300

După ce obții, să zicem, trei sute de astfel de qubiți, atunci vei avea

обычных битов. А это практически столько, сколько частиц

doi la puterea trei sute biți clasici. Ceea ce este egal cu numărul de particule ce se găsesc

во вселенной. Переведено @madmeatst

în tot Universul.