Transistor adalah komponen dalam perangkat elektronik yang mengontrol dan memperkuat aliran listrik di perangkat dan dianggap sebagai salah satu penemuan terpenting dalam perkembangan elektronik modern. Karakteristik transistor penting yang mempengaruhi cara kerja transistor meliputi penguatan, struktur, dan polaritas transistor, serta bahan konstruksi. Karakteristik transistor dapat sangat bervariasi sesuai dengan tujuan transistor.
Transistor berguna karena mereka dapat menggunakan sejumlah kecil listrik sebagai sinyal untuk mengontrol aliran dalam jumlah yang jauh lebih besar. Kemampuan transistor untuk melakukan ini disebut gain transistor, yang diukur sebagai rasio output yang dihasilkan transistor dengan input yang diperlukan untuk menghasilkan output tersebut. Semakin tinggi output relatif terhadap input, semakin tinggi gain. Rasio ini dapat diukur dalam hal daya listrik, tegangan, atau arus. Gain berkurang saat frekuensi operasi naik.
Karakteristik transistor bervariasi sesuai dengan komposisi transistor. Bahan umum termasuk semikonduktor silikon, germanium, dan galium arsenida (GaAs). Gallium arsenide sering digunakan untuk transistor yang beroperasi pada frekuensi tinggi karena mobilitas elektronnya, kecepatan pergerakan elektron melalui bahan semikonduktor, lebih tinggi. Itu juga dapat dengan aman beroperasi pada suhu yang lebih tinggi dalam transistor silikon atau germanium. Silikon memiliki mobilitas elektron yang lebih rendah daripada bahan transistor lainnya, tetapi umumnya digunakan karena silikon tidak mahal dan dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi daripada germanium.
Salah satu karakteristik transistor yang paling penting adalah desain transistor. Sebuah transistor persimpangan bipolar (BJT) memiliki tiga terminal yang disebut basis, kolektor, dan emitor, dengan basis terletak di antara kolektor dan emitor. Sejumlah kecil listrik bergerak dari basis ke emitor, dan perubahan kecil pada tegangan menyebabkan perubahan yang jauh lebih besar dalam aliran listrik antara lapisan emitor dan kolektor. BJT disebut bipolar karena mereka menggunakan elektron bermuatan negatif dan lubang elektron bermuatan positif sebagai pembawa muatan.
Dalam transistor efek medan (FET), hanya satu jenis pembawa muatan yang digunakan. Setiap FET memiliki tiga lapisan semikonduktor yang disebut gerbang, saluran, dan sumber, yang masing-masing analog dengan basis, kolektor, dan emitor BJT. Sebagian besar FET juga memiliki terminal keempat yang disebut sebagai badan, curah, dasar, atau substrat. Apakah FET menggunakan elektron atau lubang elektron untuk membawa muatan tergantung pada komposisi lapisan semikonduktor yang berbeda.
Setiap terminal semikonduktor dalam transistor dapat memiliki polaritas positif atau negatif, tergantung pada zat apa bahan semikonduktor utama transistor telah didoping. Dalam doping tipe-N, pengotor kecil arsenik atau fosfor ditambahkan. Setiap atom dopan memiliki lima elektron di kulit terluarnya. Kulit terluar dari setiap atom silikon hanya memiliki empat elektron, sehingga setiap atom arsenik atau fosfor memberikan elektron berlebih yang dapat bergerak melalui semikonduktor, memberikan muatan negatif. Dalam doping tipe-P, galium atau boron, yang keduanya memiliki tiga elektron di kulit terluarnya, digunakan sebagai gantinya. Ini memberikan elektron keempat di kulit terluar atom silikon tidak ada ikatan, menghasilkan pembawa muatan positif yang sesuai yang disebut lubang elektron tempat elektron dapat bergerak.
Transistor juga diklasifikasikan menurut polaritas komponennya. Pada transistor NPN, terminal tengah—basis di BJT, gerbang di FET—memiliki polaritas positif, sedangkan dua lapisan di kedua sisinya negatif. Dalam transistor PNP, kebalikannya terjadi.