Ein Siliziumtransistor ist ein Halbleiter auf Siliziumbasis. Es wird in einer Vielzahl von elektronischen Geräten wie Fernsehern und Telefonen verwendet, um den elektrischen Stromfluss zu ändern. Silizium hat Germanium in Transistoren aufgrund seiner Fähigkeit, bei hohen Temperaturen weiter zu arbeiten, weitgehend ersetzt. Der Siliziumtransistor hat andere Vorteile gegenüber alternativen Materialien, wie beispielsweise die Produktionskosten, und wird daher heute in den Industrieländern massenproduziert.
Ein Transistor ist ein Gerät mit einer mittleren oder variablen elektrischen Leitfähigkeit. Es wird verwendet, um elektrische Ströme in elektronischen Geräten zu verstärken und umzuleiten. Dies geschieht typischerweise mit einem separaten Eingangssignal, das den Stromfluss durch den Transistor steuert. Das Eingangssignal kann durch Variation seiner Spannung verändert werden. Viele zusammengebündelte Transistoren bilden eine integrierte Schaltung.
Texas Instruments, ein amerikanisches Unternehmen, war das erste Unternehmen, das 1954 einen Siliziumtransistor produzierte. Davor wurden Transistoren aus dem Element Germanium hergestellt. Germanium-Transistoren funktionierten bei niedrigen Temperaturen gut, hatten aber bei höheren Temperaturen Probleme. Würden sich die Transistoren aufheizen, würden zu viele Elektronen aus den Germaniumatomen freigesetzt. Dies war ein großes Problem, da Transistoren nur mit einer begrenzten Anzahl von Elektronen arbeiten, die sich bewegen.
Der Siliziumtransistor hat eine viel größere Hitzebeständigkeit gezeigt als sein Gegenstück aus Germanium. Beim Herstellungsprozess des Siliziumtransistors gab es jedoch ein anfängliches Problem. Rohes Silizium weist Defekte in seiner Kristallstruktur auf, die die Funktion eines Transistors beeinträchtigen würden. Ingenieure mussten herausfinden, wie man das Silizium in einen Einkristall mit einer sich wiederholenden Atomstruktur umwandelt. Schließlich wurden diese Techniken entwickelt und der Siliziumtransistor in Massenproduktion gebracht.
Tatsächlich erwies sich die Verwendung von Silizium zur Herstellung integrierter Schaltungen als weitere Vorteile, einschließlich niedrigerer Produktionskosten und größerer Belastbarkeit. Anstatt Transistoren einzeln herzustellen, werden sie viele auf einmal auf eine Siliziumbasis „gedruckt“. Jedes Jahr wird die Gesamtzahl der produzierten Transistoren viele Millionen Mal größer als die Bevölkerung der Erde. Viele Milliarden US-Dollar (USD) werden jedes Jahr für Siliziumtransistoren ausgegeben.
Siliziumtransistoren sind in vielen Haushaltsgeräten zu finden, darunter Computer, Digitalkameras und Mobiltelefone. Sie können auch an weniger offensichtlichen Orten gefunden werden. Autos, Waschmaschinen und viele Kaffeemaschinen verwenden Siliziumchips, um Informationen zu verarbeiten. Temperaturkontroll- und Sicherheitsgeräte verwenden oft Chips, um mit größeren Netzwerken zu kommunizieren, wie zum Beispiel dem Netzwerk eines ganzen Hauses, Gebäudes oder Komplexes.