300px|sličica|desno|Različni tipi tranzistorjev Tranzístor je polprevodniški elektronski element s tremi priključki, ki ga uporabljamo za ojačevanje, preklapljanje, uravnavanje napetosti, modulacijo signalov in v številne druge namene. Je eden ključnih gradnikov sodobne elektronike in uporabljen v praktično vsaki elektronski napravi. Skoraj popolnoma je nadomestil velike energetsko potratne elektronke, v preteklosti uporabljane za te namene.
Tranzistor deluje kot nastavljiv ventil, ki na osnovi vrednosti baznega toka (pri bipolarnem tranzistorju) ali napetostjo med vrati in ponorom (pri tranzistorju na poljski pojav) določa tok skozi tranzistor. Omogoča nam, da z majhnimi tokovi (oziroma napetostmi) na bazi uravnavamo veliko večji tok, ki teče med drugima dvema priključkoma.
Tranzistor so izumili John Bardeen, Walter Houser Brattain in William Bradford Shockley decembra leta 1947 v Bellovih laboratorijih.
Zgodovina 250px|sličica|desno|Prvi tranzistor Leta 1906 je Lee de Fores patentiral triodo (izboljšana vakumska dioda), elektronski element oz. predhodnik tranzistorja, ki je omogočal izdelovanje ojačevalnikov in radia na osnovi amplitudne modulacije. Izum je na področju elektronike pomenil pravo revolucijo. Vendar se je s časom pokazalo, da so elektronke izredno nepraktične zaradi svoje velikosti, velike električne porabe, kratke življenjske dobe in toplote ki so jo proizvajale med delovanjem. Znanstveniki so se zato odpravili na lov za novimi bolj praktičnimi elementi, ki bi nadomestili elektronke. Veliko so obetali, v tistem času še relativno slabo raziskani, polprevodniški elementi. Ti so kot prvi nadomestili vakumsko diodo, okoli leta 1906 so znanstveniki, ki so delali na področju radija odkrili kristalni detektor znan tudi kot Cat's-wisker detektor. Šlo je za preprost polprevodniški spoj med kovino in polprevodniškim kristalom (schottkyjev spoj), ki je usmerjal tok čez element. V bistvu je bila to prva polprevodniška dioda, ki je omogočala iz nosilnega radijskega signala izluščiti avdio signal. Od diode do tranzistorja pa je le kratek korak. Vendar takrat temu ni bilo tako, čeprav so kristalne detektorje uporabljal vse od njihovega odkritja pa do odkritja sodobnega tranzistorja so se zaradi svoje zahtevne izdelave in uporabe izkazali kot slepa ulica za nadaljnji razvoj
Znanstveniki so iskali naprej, leta 1925 je fizik Julius Edger Lilienfild v Kanadi vložil patent za tranzistor na poljski pojav. Zadeva je ostala le pri patentu saj se je izkazalo, da je bila ideja Lilienfilda daleč pred svojim časom. Podoben patent je leta 1934 vložil tudi Nemec Oskar Heil, vendar tudi njegova ideja še lep čas ni zaživela. Velik napredek na področju fizike, kemije in elektronike sta nepričakovano povzročili druga svetovna vojna in hladna vojna saj je ameriška vojska potrebovala nove materiale in opremo za razvoj katere je namenjala ogromna finančna sredstva, ki so posledično vplivala tudi na razvoj tranzistorja. 250px|sličica|levo|Izumitelji tranzistorja; John Bardeen, William Shockley in Walter Brattain v Bellovih laboratorijih, 1948 Leta 1947 se je skupina znanstvenikov, John Bardeen, William Shockley in Walter Brattain, v Bellovih laboratorijih lotila enkrat za vselej raziskati naravo elektronov v spoju med kovino in polprevodnikom. Med eksperimentiranjem s polprevodniškimi elementi so na kristal germanija pritrdili dve zlati konici ter skoznju spotili različne električne signale. Na presenečenje vseh so se signali na izhodu ojačali, kar je pomenilo da je izhodni signal večji od vhodnega. Vodja skupine Shockley je v tem odkritju videl velik potencial zato je ukaza še podrobnejše raziskave, ki so trajale še naslednjega pol leta. Da je izum še kako uporaben so dokazali z izdelavo ojačevalnika, ki prvič v zgodovini ni potreboval elektronk in zamudnega ogrevanja ob vklopu. Ime tranzistor je skoval John R. Pierce, ki je prav tako delal v Bellovih laboratorijih in je nadzoroval skupino, ki je odkrila tranzistor.
Leta 1956 so John Bardeen, William Shockley in Walter Brattain za raziskave na področju polprevodniških elementov in odkritje t. i. tranzistorskega pojava, dobili Nobelovo nagrado za fiziko. V letih, ki so sledila izumu, so začeli tranzistorji vztrajno izpodrivati elektronke, ki so v trenutku izuma tranzistorja postale zastarele. Zaradi načina delovanja in velikosti tranzistorja so električna vezja lahko postala manjša in hitrejša. Če so želeli razvijalci novih vezij hitrost teh še povečati so morali zmanjšati vezje in stisniti tranzistorje in ostale elemente bolj skupaj pritem pa so trčili v samo konstrukcijo tranzistorja, ki je takrat deloval kot samostojen element. Problem sta konec petdesetih let rešila Jack Kilby raziskovalec pri Texas Instruments in Robert Noyce raziskovalec pri Fairchild Camera z metodo pri kateri sta na majhno ploščico natisnila celotno električno vezje. S tem se je rodilo integrirano vezje na katerem se je nahajalo po več sto tranzistorjev in ostalih električnih elementov. Z razvojem tehnologije seje velikost tranzistorjev manjšala kar je pomenilo, da je na integrirano vezje enake velikosti prišlo več deset tisoč tranzistorjev več kakor desetletje pred tem. Število tranzistorjev na integriranem vezju pa se podvoji vsako leto in pol, o tem govori t. i. Moorov zakon. Danes je tranzistor nenadomestljiv elektronski element v skoraj vseh elektronskih napravah.
Delovanje Tranzistor deluje kot nekakšen električni ventil, ki uravnava pretok električnih signalov skozi električno vezje. Obstaja več tipov tranzistorjev, najbolj pogost je bipolarni tranzistor, ki je sestavljen iz treh plasti polprevodnika: vhodne plasti (E emitor), nadzorne plasti (B baza) in izhodne plasti (C kolektor). Te plasti tvorijo nekakšen sendvič in so lahko tipa n (negativna) ali tipa p (pozitivna). Ker so plasti tri obstajata dve osnovni konfiguraciji tranzistorja: npn in pnp. Zaporedje plasti ima ključno vlogo pri načinu delovanja tranzistorja. Najbolj pogosto se uporablja konfiguracija npn. Če pri tej konfiguraciji na vhod dovedemo tok elektronov bodo ti stekli čez negativno vhodno plast v pozitivno kontrolno plast kjer bodo zapolnili proste vrzeli v polprevodniku, ko bodo te vrzeli zapolnjene bo tok skozi tranzistor nehal teči. Če pa v kontrolno plast dovedemo majhen pozitivni tok bo ta v polprevodniku ustvaril nove vrzeli. Elektroni bodo te vrzeli poizkušali zapolniti in tako bo skozi tranzistor med vhodno, kontrolno in izhodno plastjo stekel tok. Ker je tok, ki ga dovajamo v kontrolno plast veliko manjši od toka med vhodno in izhodno plastjo je tranzistor idealen element za ojačanje električnih signalov. S tem ko kontroliramo signale v kontrolni plasti nadziramo tudi signale med vhodno in izhodno plastjo kar pomeni, da je tranzistor tudi zelo uporaben kot stikalo.
Tranzistor kot stikalo 150px|sličica|desno|Primer uporabe tranzistorja kot stikalo. Uporaba tranzistorja kot stikala je ena izmed dveh glavnih načinov uporabe tega električnega elementa. Element se uporablja tako na področju visokih moči kot so napajalniki ali polprevodniška stikala kot tudi na področju nizkih moči kot so npr. logična vrata, ki so danes osnova že skoraj vseh električnih vezij.
Na desni sliki vidimo preprosto električno vezje kjer je tranzistor uporabljen kot stikalo. V tem primeru tranzistor vklaplja in izklaplja žarnico. Ključno vlogo v vezju imata stikalo in upor na bazi tranzistorja. Ko stikalo sklenemo skozi upor na bazi steče tok, ta tok pa nato preko baze tranzistorja regulira tok med emitorjem in kolektorjem, ki vklopi ali izklopi žarnico. Ker so žarnice lahko velikih moči za svoje delovanje pa lahko v tem primeru porabijo velike tokove lahko že z majhnim tokom na bazi tranzistorja reguliramo velik tok med emitorjem in kolektorjem. Kakšne tokove lahko reguliramo s tranzistorjem je odvisno od tipa tranzistorja.
Delovanje tranzistorja kot stikalo je na področju digitalne elektronike pomenilo pravo revolucijo. Saj lahko z uravnavanjem napetostnih nivojev na vhodu dosežemo, da je ta lahko vklopljen ali izklopljen oz. v stanju 1 ali pa v stanju 0. To sta pa tudi edini dve pomembni informaciji v digitalnem svetu.
Tranzistor kot ojačevalnik 150px|sličica|desno|Primer uporabe tranzistorja kot ojačevalnik. Uporaba tranzistorja kot ojačevalnika je ena izmed dveh glavnih načinov uporabe tranzistorja. Najbolj preprosta in pogosta je vezava s skupnim emitorjem, ki jo vidimo na sliki. Vezje je tako zasnovano, da majhna sprememba napetosti na vhodu ( Vin) povzroči veliko spremembo napetosti na izhodu (Vout) oz. signal se ojača. Kot vhod služi baza tranzistorja kot izhod pa kolektor. Upori v vezju določajo kakšno ojačanje bo imel tranzistor, kondenzatorja na vhodu in izhodu preprečujeta, da bi v vezje prišla DC napetost (enosmerna napetost), namen kondenzatorja na emitorju pa je izboljšanje ojačanja AC signalov (izmeničnih signalov). Opisani ojačevalnik bi se dalo uporabiti za ojačanje signala mikrofona, obstaja pa še cela kopica ojačevalnikov v različnih konfiguracijah z enim ali več tranzistorji. Konfiguracija je odvisna od namena ter od kompleksnosti naprave.
Ojačevalniki imajo danes široko spekter uporabe, uporabljajo se v skoraj vseh električnih napravah. Klasičen vsakdanji primer je uporaba v radiu, mobilnih telefonih, televiziji, radijskih komunikacijah , pri procesiranju signalov, itd. .
Tipi Bipolarni tranzistorji 150px|sličica|desno|Električni simbol bipolarnega npn tranzistorja s tokovi in napetostmi. Je najpogostejši tip tranzistorja, odkrit je bil leta 1947 v Bellovih laboratorijih. Sestavljen je iz dveh pn spojev v kombinaciji npn ali pnp pri čemer p predstavlja pozitivni tip polprevodnika n pa negativni tip polprevodnika. Zaporedje plasti je pomembno pri načinu delovanja tranzistorja. Na vsako polprevodniško plast je pritrjen po en priključek. Te se imenujejo emitor (E), baza (B), in kolektor (C). Tranzistor je izdelan na ploščici polprevodnika, ki je nato vstavljen v plastično ali kovinsko ohišje. Iz tranzistorja molijo tri priključne sponke (emitor, baza in kolektor). Ohišje tranzistorja je odvisno od njegove uporabe. Tranzistorji, ki delujejo na višjih močeh imajo večja kovinska ohišja na katera je mogoče pritrditi hladilne elemente hkrati pa sami delujejo kot hladilni element. Tranzistorji za manjše moči se nahajajo v manjših ohišjih, ki so lahko plastična ali kovinska.
Bipolarni tranzistorje najpogosteje uporabljamo kot ojačevalnike ali kot stikala. V prvem primeru so ti sposobni ojačati majhne spremembe toka na vhodu, zato pravimo da so to aktivni elementi. Kot stikala pa jih najpogosteje najdemo v digitalni tehniki saj lahko z napetostnimi nivoji na vhodu tranzistorja tega odpiramo ali zapiramo. Pri tovrstnih tranzistorjih je pomembna hitrost saj se mora tranzistor čim prej odpreti ali zapreti oz. preiti iz stanja 0 v stanje 1 in obratno.
Delovanje Tranzistor je sestavljen iz dveh pn spojev v kombinaciji npn (obstaja tudi kombinacija pnp kjer je proces med elektroni in vrzelmi obrnjen), ki ju lahko priključimo v prevodni ali zaporni smeri. Prvi spoj je med emitorjem in bazo (emitorski spoj) drugi pa med kolektorjem in bazo (kolektorski spoj). Tranzistor je odprt oz. prevaja če je emitorski spoj priključen v prevodni smeri kolektorski pa v zaporni smeri. Ko na emitorski spoj priklopimo napetost Ube (napetost med emitorjem in bazo) ta povzroči da začnejo elektroni in emitorja prehajat v bazo, vrzeli (pozitivni nosilci) pa iz baze v emitor. Takrat skozi emitor steče t. i. emitorski tok Ie. Število vrzeli v bazi je omejeno z dodajanjem primesi polprevodniku zato je vrzeli dosti manj kot elektronov, ki prihajajo iz emitorja v bazo. Bazo tako preplavijo elektroni, ki pa ne stečejo v bazo zaradi zaporne napetosti Ucb