O que as setas nos símbolos do transistor apontam para (e de)?

Os símbolos do transistor são frequentemente desenhados com setas apontando em uma direção ou outra, dependendo do tipo, como nos seguintes símbolos:

Mas para que a flecha está realmente apontando? E de onde eles estão apontando? É o mesmo princípio por trás dele em cada símbolo e, se sim, por que eles às vezes apontam do transistor e, às vezes, para ele?

E por que as setas apontam de origens diferentes (às vezes base, emissor, porta, fonte etc.) em tipos diferentes?

Existe algum princípio geral por trás de como as setas são direcionadas?

Para BJT's existe uma junção PN entre a base e o emissor. A seta indica a ordem da junção (base ao emissor ou emissor à base). Um NPN empilhou os canais dopados em N, P e N. A junção PN (entre a base e o emissor) vai do centro para fora. PNP também é o oposto.

Observações, não necessariamente fato:

Em um MOSFET, o corpo geralmente está conectado à fonte. Para um MOSFET de canal N, a fonte é dopada em N e o corpo é dopado em P; portanto, a seta aponta da fonte para o corpo. Da mesma forma, um MOSFET de canal P tem a condição inversa. Curiosamente, a Wikipedia possui símbolos para "MOSFETS sem massa / corpo", que têm direções opostas à seta. Não tenho uma boa explicação para o motivo disso, embora eu suspeite que possa seguir um padrão semelhante e a topologia de semicondutores seja diferente das topologias "tradicionais" do MOSFET.

Seus símbolos para b (FET) são símbolos JFET. Aqui, a junção PN está entre o portão e o "corpo" (seção de semicondutores que conecta o dreno e a fonte; eu não sei qual é a correta para esta parte de um JFET, então apenas o chamei de corpo porque absorve o volume a granel do JFET). Para um canal N, o portão é dopado em P e o corpo é dopado em N, de modo que a seta aponta para o portão. O JFET do canal P é o oposto, de modo que a seta aponta para fora do portão.

Eu nunca usei transistores de unijunção (caso d), mas olhar para a página da wikipedia mostra uma estrutura de doping semelhante ao JFET, a única diferença da falta de um portão isolado (os nomes também mudaram, aparentemente segue o tipo "BJT" nomeação de base e emissor). Eu não ficaria surpreso se a convenção de direção da seta seguir a ordem da junção PN (não foi imediatamente óbvio para mim que tipo de estrutura de exemplo na Wikipedia era).

Informação adicional:

Transistores de junção bipolar

MOSFET

JFET

transistores unijunção

Em resumo, as setas mostram a direção atual de uma junção PN quando polarizada para frente.

• Nos BJTs, a junção PN é a emissora-base.
• Nos JFETs, é aquele entre portão e canal.
• Nos MOSFETs, é aquele que existe entre o canal e o substrato (o terminal onde a seta é colocada nos símbolos que você postou), que não está disponível externamente. Observe que quando o terminal do substrato não é mostrado no símbolo, a seta é colocada na fonte e apontará na direção oposta, pois a fonte possui a mesma polaridade semicondutora do canal, sempre oposta à polaridade do substrato: N dispositivos de canal têm substrato do tipo P e vice-versa.
• Nos UJTs (caso d), é aquele entre o emissor e o semicondutor a granel que conecta os dois terminais básicos.

Observe que esta convenção é a mesma usada para diodos semicondutores: o ânodo é conectado à parte do símbolo que é uma grande ponta de seta e o ânodo é o terminal no qual a corrente entra no dispositivo quando polarizada para a frente.

Isso não significa que essas junções devem ser operadas em condições de polarização direta. Isso depende do tipo de dispositivo específico e das condições operacionais. Por exemplo, os JFETs são sempre operados com a polarização reversa de sua junção de porta, enquanto os BJTs podem funcionar em diferentes regiões operacionais, dependendo de suas junções BE e BC serem polarizadas para frente ou reversa.

As setas nos transistores bipolares (emissor) mostram a direção do fluxo de corrente convencional . Ou seja, fluxo atual de positivo para negativo. Símbolos de diodo e LED são os mesmos.

EDIT: esclarecido, as setas do emissor.

Sobre o símbolo do transistor bipolar.

Os primeiros transistores foram feitos com agulhas dobradas em um cristal de germânio e foram derivados de diodos de germânio de contato pontual.

Os diodos Galena (para rádio) também usavam pregos sobre a superfície do cristal, não conexões soldadas.

O símbolo é literalmente isso. Um símbolo de transistor de junção específico já existia, mas o símbolo de ponto de contato permaneceu.