Le applicazioni comuni dei transistor includono interruttori digitali e analogici, amplificatori di segnale, regolatori di potenza e controller di apparecchiature. I transistor sono anche gli elementi costitutivi dei circuiti integrati e dell’elettronica più moderna. I microprocessori spesso ne includono più di un miliardo in ogni chip. I transistor sono utilizzati in quasi tutto, dai fornelli ai computer, dai pacemaker agli aerei.
I primi transistor furono prodotti alla fine degli anni ‘1940 come sostituti dei semiconduttori per i tubi a vuoto. Le prime applicazioni dei transistor includevano apparecchiature telefoniche, radio e apparecchi acustici. I computer delle dimensioni di una stanza sono stati riprogettati per utilizzare i transistor, riducendo le loro dimensioni e i problemi di surriscaldamento. Rispetto alle valvole, i transistor sono piccoli, economici e leggeri, sono anche durevoli e insensibili alle vibrazioni o agli urti. Senza tempi di riscaldamento, una bassa tensione operativa e una lunga durata, il transistor ha rapidamente sostituito la maggior parte della tecnologia a valvole.
La crescente portabilità ha portato a molte nuove applicazioni dei transistor negli anni ‘1950 e ‘1960. Calcolatrici, televisori e megafoni divennero più piccoli e più abbordabili; alcuni di questi non erano nemmeno possibili fino all’invenzione del transistor. Anche gli stereo domestici e i trasmettitori radioamatoriali divennero più accessibili. I militari hanno utilizzato le capacità di radiofrequenza (RF) ad alta potenza del transistor in radar e radio ricetrasmittenti portatili. Man mano che la tecnologia migliorava, alcuni produttori di computer offrivano modelli completamente a transistor che non riempivano più un’intera stanza.
All’inizio degli anni ‘1960 fu creato il circuito integrato (IC), che combina centinaia di transistor interconnessi su un piccolo chip. Ben presto, i circuiti integrati contenevano migliaia di transistor a bassa potenza, rendendo i computer e l’elettronica di consumo molto portatili. Tuttavia, molte applicazioni a transistor discreti rimangono per dispositivi di media e alta potenza. Le dimensioni del materiale e la dissipazione del calore necessarie per una maggiore corrente e tensione richiedono semplicemente un dispositivo più grande. La maggior parte degli amplificatori audio, degli alimentatori a commutazione e dei controller del motore utilizzano, ad esempio, singoli transistor di potenza.
Esistono molte altre applicazioni per transistor di potenza, tra cui accensioni di veicoli, sistemi di controllo e accessori. I dispositivi medici, i controlli delle macchine industriali e le apparecchiature di navigazione si basano tutti sulle caratteristiche dei transistor. Gli inverter di potenza per il funzionamento di dispositivi di condizionamento dell’aria domestici da batterie per auto a corrente continua (CC) utilizzano transistor ad alta corrente. Alcune applicazioni possono includere anche circuiti integrati digitali, analogici o a segnale misto insieme a transistor di potenza. Anche i circuiti di media potenza come i driver per bobine e display utilizzano spesso transistor discreti o un piccolo array di transistor.
Anche le applicazioni a transistor per scopi speciali utilizzano dispositivi individuali. I telefoni cellulari e i sistemi a microonde includono transistor capaci di frequenze fino a centinaia di Gigahertz. I transistor resistenti alle radiazioni vengono solitamente utilizzati nei satelliti e in altre applicazioni aerospaziali. Le coppie di transistor Darlington estremamente sensibili si trovano spesso nei dispositivi di rilevamento del tocco e della luce. Come parte di un optoisolatore, un fototransistor può anche isolare elettricamente un circuito da un altro pur continuando a controllarlo.
La nanotecnologia e i materiali organici stanno introducendo nuovi tipi di transistor. Inoltre, ogni anno vengono prodotti più di un miliardo di transistor discreti. Con circa un miliardo in ogni microprocessore prodotto, le applicazioni dei transistor sembrano quasi infinite.