Les applications courantes des transistors comprennent les commutateurs numériques et analogiques, les amplificateurs de signal, les régulateurs de puissance et les contrôleurs d’équipement. Les transistors sont également les éléments constitutifs des circuits intégrés et de l’électronique la plus moderne. Les microprocesseurs en incluent souvent plus d’un milliard dans chaque puce. Les transistors sont utilisés dans presque tout, des poêles aux ordinateurs et stimulateurs cardiaques aux avions.
Les premiers transistors ont été produits à la fin des années 1940 en remplacement des semi-conducteurs des tubes à vide. Les premières applications des transistors comprenaient l’équipement téléphonique, les radios et les appareils auditifs. Les ordinateurs de la taille d’une pièce ont été repensés pour utiliser des transistors, réduisant leur taille et les problèmes de surchauffe. Comparés aux tubes, les transistors sont petits, bon marché et légers, ils sont également durables et insensibles aux vibrations ou aux chocs. Sans temps de préchauffage, une faible tension de fonctionnement et une longue durée de vie, le transistor a rapidement remplacé la plupart des technologies à tubes.
L’augmentation de la portabilité a conduit à de nombreuses nouvelles applications de transistors dans les années 1950 et 1960. Les calculatrices, les téléviseurs et les mégaphones sont devenus plus petits et plus abordables ; certains d’entre eux n’étaient même pas possibles jusqu’à ce que le transistor soit inventé. Les chaînes stéréo et les émetteurs de radio amateur sont également devenus plus accessibles. L’armée a utilisé les capacités de radiofréquence (RF) haute puissance du transistor dans les radars et les radios bidirectionnelles portables. À mesure que la technologie s’améliorait, certains fabricants d’ordinateurs proposaient des modèles à transistors qui ne remplissaient plus une pièce entière.
Au début des années 1960, le circuit intégré (CI) a été créé, combinant des centaines de transistors interconnectés sur une petite puce. Bientôt, les circuits intégrés contenaient des milliers de transistors de faible puissance, rendant les ordinateurs et l’électronique grand public très portables. Cependant, de nombreuses applications de transistors discrets restent pour les dispositifs de moyenne et haute puissance. La taille du matériau et la dissipation thermique nécessaires pour un courant et une tension plus élevés nécessitent simplement un appareil plus grand. La plupart des amplificateurs audio, alimentations à découpage et contrôleurs de moteur utilisent par exemple des transistors de puissance individuels.
Il existe de nombreuses autres applications de transistors de puissance, y compris les allumages de véhicules, les systèmes de contrôle et les accessoires. Les dispositifs médicaux, les commandes de machines industrielles et les équipements de navigation reposent tous sur les caractéristiques des transistors. Les onduleurs pour faire fonctionner les appareils de climatisation domestiques à partir de batteries de voiture à courant continu (CC) utilisent des transistors à courant élevé. Certaines applications peuvent également inclure des circuits intégrés numériques, analogiques ou à signaux mixtes ainsi que des transistors de puissance. Même les circuits de moyenne puissance comme les bobines et les pilotes d’affichage utilisent souvent des transistors discrets ou un petit réseau de transistors.
Les applications de transistors à usage spécial utilisent également des dispositifs individuels. Les téléphones portables et les systèmes à micro-ondes comprennent des transistors capables de fréquences allant jusqu’à des centaines de gigahertz. Les transistors durcis aux radiations sont généralement utilisés dans les satellites et autres applications aérospatiales. Des paires de transistors Darlington extrêmement sensibles sont souvent trouvées dans les dispositifs de détection de contact et de lumière. Dans le cadre d’un optoisolateur, un phototransistor peut également isoler électriquement un circuit d’un autre tout en le contrôlant.
Les nanotechnologies et les matériaux organiques introduisent de nouveaux types de transistors. Plus d’un milliard de transistors discrets sont également produits chaque année. Avec environ un milliard dans chaque microprocesseur fabriqué, les applications des transistors semblent presque infinies.