Hoewel transistors zeer veelzijdig en fundamenteel zijn in de moderne elektronica, hebben ze verschillende beperkingen. Een belangrijke beperking is hun maximale belastbaarheid. Transistoren kunnen slechts een beperkte hoeveelheid stroom verwerken voordat ze oververhit raken of schade oplopen. Dit beperkt het gebruik ervan in toepassingen met hoog vermogen, zoals eindversterkers of motorregelcircuits, waarbij hogere stromen of spanningen betrokken zijn. Om deze beperkingen te ondervangen worden vaak koelmechanismen of parallelle configuraties gebruikt.
BJT’s (Bipolar Junction Transistors), een type transistor, hebben specifieke beperkingen vanwege hun constructie en werking. Eén beperking zijn hun basisstroomvereisten, die kunnen leiden tot inefficiënties in het stroomverbruik, vooral bij hogere stromen. Bovendien zijn BJT’s gevoeliger voor thermische runaway in vergelijking met andere typen transistors zoals MOSFET’s (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors), die hun betrouwbaarheid in sommige toepassingen kunnen beperken zonder goed thermisch beheer.
De hoogfrequente beperkingen van transistors hebben betrekking op hun vermogen om signalen op hogere frequenties te schakelen of te versterken. Hoewel moderne transistors in het microgolffrequentiebereik en daarbuiten kunnen werken, kunnen ze bij zeer hoge frequenties een verminderde versterking, meer ruis of niet-lineair gedrag vertonen. Dit beperkt hun effectiviteit in toepassingen zoals telecommunicatie, radarsystemen en snelle gegevensverwerking waar strenge prestatie-eisen noodzakelijk zijn.
Transistors hebben verschillende beperkingen overwonnen in vergelijking met vacuümbuizen, hun voorgangers in de elektronica. Een belangrijke beperking van vacuümbuizen was hun grote omvang, hoog energieverbruik en gevoeligheid voor mechanisch falen als gevolg van kwetsbare interne componenten. Transistors zijn solid-state apparaten, zijn veel kleiner, betrouwbaarder en verbruiken minder stroom. Ze werken ook op lagere spanningen, wat bijdraagt aan een verbeterde efficiëntie en levensduur in elektronische circuits.
Uitval van transistors kan verschillende oorzaken hebben, waaronder elektrische overbelasting, thermische overbelasting, fabricagefouten en omgevingsfactoren zoals vochtigheid en vervuiling. Elektrische overbelasting, waarbij de transistor wordt blootgesteld aan spanningen of stromen die de nominale specificaties overschrijden, kan na verloop van tijd tot onmiddellijke storing of degradatie leiden. Thermische overbelasting treedt op wanneer de transistor oververhit raakt, wat mogelijk interne schade veroorzaakt aan halfgeleiderovergangen of metallisatielagen. Een goed ontwerp, warmteafvoer en beschermende circuits zijn essentieel om het risico op transistorstoringen in elektronische systemen te minimaliseren.