L'invention du transistor en 1947 par Bardeen, Brattain et Shockley des laboratoires Bell a été le point de départ du développement de toute l'électronique moderne. On distingue 2 grandes catégories, le transistor bipolaire qui fut inventé le premier, et le transistor à effet de champ, alias transistor MOS ou MOSFET (Metal Oxyde Semiconductor Field Effect Transistor).

Le Transistor bipolaire

Nous avons dans la page sur les semiconducteurs constitué une diode en juxtaposant du silicium n et du silicium p. Mettons maintenant une mince tranche de silicium n entre deux éléments de silicium p. Nous avons un transistor pnp qui comprend trois zones : à gauche une zone p fortement dopée qu'on appelle emetteur, au milieu une zone n très mince (de l'ordre de 10 microns) qu'on appelle base et à droite une zone p faiblement dopée appelée collecteur. Il y a donc en fait deux diodes ayant la base en commun. En fonctionnement normal la diode de gauche (emetteur base) est polarisée dans le sens passant et la diode de droite dans le sens bloqué. Un courant important va donc de l'émetteur vers la base mais du fait de la minceur de celle ci la plus grande partie ( 95 à 99 %) de ce courant traverse la jonction base collecteur normalement bloquée pour ressortir par le collecteur, le reste (1 à 5%) ressortant par la base; Le rapport entre le courant emetteur et le courant de base est le gain du transistor (1 à 20 avec les pourcentages indiqués ci dessus). On fabrique également des transistors npn de la même façon.
Le transistor bipolaire, gros consommateur d'énergie et moins bien adapté aux technologies des circuits intégrés que le transistor MOS, n'est plus utilisé que dans les circuits extrêmement rapides.

Le transistor MOS

Son fonctionnement a été très brièvement résumé sur le panneau. Nous donnons ici quelques détails supplémentaires. Dans un substrat de silicium p nous insérons deux zones de type n reliées à l'entrée et à la sortie (respectivement appelées source et drain) et la commande (grille) est séparée du substrat par une couche isolante qui empêche tout passage de courant dans la grille.

Au repos substrat, source et grille sont à V =0 et le drain est à un potentiel positif. Les deux diodes source subsrtat et substrat drain sont bloquées et il ne passe aucun courant. Portons maintenant la grille à un potentiel positif. Ce potentiel va repousser les trous et attirer les électrons du substrat, créant ainsi une zone négative au voisinage de la grille que l'on appelle canal n. Les électrons attirés par le potentiel >0 du drain vont se déplacer de la source vers le drain, d'autant plus puissamment que les potentiels de grille et de drain sont élevés. On peut de la même façon en inversant les polarités et les dopages constituer un transistor canal p.