Jump to content

Транзистор с диффузным переходом

(Перенаправлено с Планарного транзистора )

Транзистор с диффузным переходом — это транзистор, образованный путем диффузии примесей в полупроводниковую подложку . Процесс диффузии был разработан позже, чем процессы сплавов и выращивания переходов для изготовления транзисторов с биполярным переходом (BJT).

В 1954 году Bell Labs разработала первый прототип биполярных транзисторов с диффузным переходом. [1]

Транзистор с диффузной базой

[ редактировать ]

Самыми ранними транзисторами с диффузным переходом были транзисторы с диффузной базой . Эти транзисторы по-прежнему имели эмиттеры из сплавов, а иногда и коллекторы из сплавов, как и более ранние транзисторы со сплавным переходом. В подложку диффундировала только основа. Иногда подложка образовывала коллектор, но в таких транзисторах, как диффузионные транзисторы Philco из микросплавов, подложка составляла основную часть базы.

Двойная диффузия

[ редактировать ]

В Bell Labs Кэлвин Саутер Фуллер разработал базовые физические представления о способах прямого формирования эмиттера, базы и коллектора путем двойной диффузии. Этот метод был резюмирован в истории науки Bell: [2]

«Фуллер показал, что акцепторы с низким атомным весом диффундируют быстрее, чем доноры , что сделало возможными структуры n – p – n за счет одновременной диффузии доноров и акцепторов с соответственно разными поверхностными концентрациями. Первый n-слой (эмиттер) образовался из-за чем больше поверхностная концентрация донора (например, сурьмы ). За ним образуется основание из-за более быстрой диффузии акцептора (например, алюминия ). Внутренняя (коллекторная) граница основания появляется там, где нет диффундирующего алюминия. больше компенсировал фоновое легирование n-типа исходного кремния . Базовые слои полученных транзисторов имели толщину 4 мкм... Полученные транзисторы имели частоту среза 120 МГц».

Транзисторный стол

[ редактировать ]
Сравнение меза-(слева) и планарной (Херни, справа) технологий. Размеры показаны схематически.

Компания Texas Instruments изготовила первые кремниевые транзисторы с выращенным переходом в 1954 году. [3] Диффузионный кремниевый меза-транзистор был разработан в Bell Labs в 1955 году и поступил в продажу компанией Fairchild Semiconductor в 1958 году. [4]

Эти транзисторы были первыми, у которых были как диффузные базы, так и диффузные эмиттеры. К сожалению, как и во всех более ранних транзисторах, край перехода коллектор-база был оголен, что делало его чувствительным к утечкам из-за загрязнения поверхности, что требовало герметизации или пассивации для предотвращения ухудшения характеристик транзистора с течением времени. [5]

Планарный транзистор

[ редактировать ]
Упрощенное сечение планарного npn- транзистора с биполярным переходом.

Планарный транзистор был разработан доктором Жаном Эрни. [6] в Fairchild Semiconductor в 1959 году. Планарный процесс , используемый для изготовления этих транзисторов, сделал возможным массовое производство монолитных интегральных схем .

слой кремнезема Планарные транзисторы имеют пассивирующий для защиты краев перехода от загрязнения, что делает возможным недорогую пластиковую упаковку без риска ухудшения характеристик транзистора с течением времени.

Первые планарные транзисторы имели скорость переключения намного ниже, чем транзисторы с переходом из сплава того периода, но, поскольку их можно было производить массово, а транзисторы со сплавом - нет, они стоили намного дешевле, и характеристики планарных транзисторов улучшались очень быстро и быстро. превосходя характеристики всех более ранних транзисторов и делая более ранние транзисторы устаревшими.

  1. ^ Прототип триода с диффузной базой Bell Labs , Музей транзисторов, Историческая фотогалерея транзисторов.
  2. ^ Редактор С. Миллмана (1983) История техники и науки в системе Bell , том 4: Физические науки, Bell Labs ISBN   0-932764-03-7 с. 426
  3. ^ Лекюйер, Кристоф; Брок, Дэвид С. (2010). Создатели микрочипов: документальная история Fairchild Semiconductor . МТИ Пресс. ISBN  9780262014243 . , с. 11.
  4. ^ Лекуйер и Брок 2010 , стр. 10–22
  5. ^ Риордан, Майкл (декабрь 2007 г.). «Решение из диоксида кремния: как физик Жан Эрни построил мост от транзистора к интегральной схеме» . IEEE-спектр . IEEE. Архивировано из оригинала 15 февраля 2011 года . Проверено 28 ноября 2012 г.
  6. ^ Fairchild 2N1613 , Музей транзисторов, Историческая фотогалерея транзисторов.
  • Редактор FM Smits (1985) «История техники и науки в системе Bell» , том 6: Electronics Technology, стр. 43–57, Bell Labs , ISBN   0-932764-07-X .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: abe30667cc633cf5d3bb042f9e86c250__1722385560
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/ab/50/abe30667cc633cf5d3bb042f9e86c250.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Diffused junction transistor - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)