Для создания транзистора материалы P- и N-типа следует разместить "спиной друг к другу", т.е. поместить пластину одного типа между двумя пластинами другого типа. Если материал средней пластины обладает проводимостью P-типа, то транзистор будет обозначен как NPN, а если N-типа — то как PNP.
В транзисторе NPN одна из пластин N-типа, на которую обычно подается ток отрицательного потенциала, называется эмиттером. Средняя пластина, выполненная из материала P-типа, называется базой. Вторая пластина полупроводника N-типа называется коллектором.
Транзистор NPN по своей структуре похож на триодную электронную лампу: эмиттер является эквивалентом катода, база эквивалентна управляющей сетке, а коллектор подобен аноду. Изменяя потенциал электрического тока, проходящего через базу, можно управлять потоком электронов, проходящим между эмиттером и коллектором.
По сравнению с электронной лампой транзистор, используемый в качестве переключателя, обладает гораздо большей эффективностью, причем его размеры могут быть поистине микроскопическими. В июне 2001 года разработчики компании Intel представили наименьшие и при этом наиболее быстродействующие кремниевые транзисторы, величина которых достигает всего лишь 20 нанометров (1 нанометр равен 1 миллиардной части метра). Как ожидается, эти транзисторы впервые появятся в процессорах образца 2007 года, которые будут содержать около миллиарда транзисторов, работающих с тактовой частотой 20 ГГц! Для сравнения: по данным на 2001 год, процессор AMD Athlon XP содержит более 37,5 млн. транзисторов, а Pentium 4 включает около 42 млн. транзисторов.
Переход с вакуумных электронных ламп на транзисторы положил начало процессу миниатюризации, который продолжается и по сей день. Современные модели портативных или карманных компьютеров, работающих на аккумуляторах, имеют более высокую производительность, чем системы, занимавшие когда-то целые комнаты и потреблявшие огромное количество электроэнергии.
Хотя вакуумные лампы были вытеснены транзисторами и интегральными схемами, они все же остаются популярными в сфере высококачественного аудиооборудования, так как позволяют достичь более чистого и ясного звучания, чем транзисторы. Поскольку персональные компьютеры все чаще используются для обработки и воспроизведения звука, компания AOpen (подразделение Acer) представила системную плату (AX4B-533 Tube) со сдвоенной вакуумной лампой и специальной архитектурой, уменьшающей генерацию помех. Использование этой системной платы позволяет достичь великолепных результатов при воспроизведении музыкальных композиций.
Интегральные схемы
В 1959 году сотрудники компании Texas Instruments изобрели интегральную схему — полупроводниковое устройство, в котором без проводов соединяется несколько расположенных на одном кристалле транзисторов. В первой интегральной схеме их было всего шесть. Для сравнения заметим, что микропроцессор Pentium Pro состоит из 5,5 млн. транзисторов, а интегрированная кэш-память, встроенная в одну из микросхем, содержит еще 32 млн. транзисторов. Сегодня во многих интегральных схемах используется несколько миллионов транзисторов.