✖


Jump to content

Транзистор

Edit links
Чтобы узнать о других значениях, см. Транзистор (значения) .

Сравнение размеров корпусов биполярных транзисторов , включая (слева направо): СОТ-23 , ТО-92 , ТО-126 и ТО-3.
Полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (MOSFET) с выводами затвора (G), корпуса (B), истока (S) и стока (D). Ворота отделены от корпуса изоляционным слоем (белого цвета).

Транзистор используемое — это полупроводниковое устройство, для усиления или переключения электрических сигналов и мощности . Это один из основных строительных блоков современной электроники . [1] Он состоит из полупроводникового материала и обычно имеет как минимум три клеммы для подключения к электронной схеме. Напряжение , или ток приложенный к одной паре выводов транзистора, контролирует ток через другую пару выводов. Поскольку управляемая (выходная) мощность может быть выше управляющей (входной) мощности, транзистор может усиливать сигнал. Некоторые транзисторы упакованы индивидуально, но многие другие в миниатюрной форме встроены в интегральные схемы . Поскольку транзисторы являются ключевыми активными компонентами практически всей современной электроники , многие считают их одним из величайших изобретений 20-го века. [2]

Физик Юлиус Эдгар Лилиенфельд предложил концепцию полевого транзистора (FET) в 1926 году, но сконструировать работающее устройство в то время не удалось. [3] Первым работающим устройством стал точечный транзистор, изобретенный в 1947 году физиками Джоном Бардином , Уолтером Брэттеном и Уильямом Шокли в Bell Labs ; за свои достижения все трое получили Нобелевскую премию по физике 1956 года . [4] Наиболее широко используемый тип транзистора — полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (MOSFET), изобретенный Мохамедом Аталлой и Давоном Кангом в Bell Labs в 1959 году. [5] [6] [7] Транзисторы произвели революцию в области электроники и проложили путь к меньшим и дешевым радиоприемникам , калькуляторам , компьютерам и другим электронным устройствам.

Большинство транзисторов изготавливаются из очень чистого кремния , некоторые из германия , но иногда используются и другие полупроводниковые материалы. Транзистор может иметь только один тип носителей заряда в полевых транзисторах или может иметь два типа носителей заряда в на биполярных транзисторах устройствах . По сравнению с электронными лампами транзисторы, как правило, меньше по размеру и требуют меньше энергии для работы. Некоторые электронные лампы имеют преимущества перед транзисторами при очень высоких рабочих частотах или высоких рабочих напряжениях, например, лампы бегущей волны и гиротроны . Многие типы транзисторов производятся в соответствии со стандартизированными спецификациями несколькими производителями.

История [ править ]

Основная статья: История транзистора
Юлиус Эдгар Лилиенфельд предложил концепцию полевого транзистора в 1925 году.

Термоэлектронный изобретенная триод , вакуумная лампа, в 1907 году, позволила усилить радиотехнологии на большие расстояния и обеспечить телефонную связь . Однако триод был хрупким устройством, потреблявшим значительное количество энергии. В 1909 году физик Уильям Экклс открыл кварцевый диодный генератор. [8] Физик Юлиус Эдгар Лилиенфельд подал патент на полевой транзистор (FET) в Канаде в 1925 году. [9] предназначен как твердотельная замена триода. [10] [11] Он подал идентичные патенты в США в 1926 году. [12] и 1928 год. [13] [14] Однако он не публиковал никаких исследовательских статей о своих устройствах, а в его патентах не упоминались какие-либо конкретные примеры работающего прототипа. Поскольку до производства высококачественных полупроводниковых материалов оставалось еще несколько десятилетий, идеи Лилиенфельда о твердотельных усилителях не нашли бы практического применения в 1920-х и 1930-х годах, даже если бы такое устройство было создано. [15] В 1934 году изобретатель Оскар Хайль запатентовал аналогичное устройство в Европе. [16]

Биполярные транзисторы [ править ]

Дополнительная информация: Точечный транзистор и биполярный транзистор.
Джон Бардин , Уильям Шокли и Уолтер Браттейн из Bell Labs в 1948 году; Бардин и Брэттейн изобрели точечный транзистор в 1947 году, а Шокли изобрел биполярный переходной транзистор в 1948 году.
Точная копия первого рабочего транзистора, точечного транзистора, изобретенного в 1947 году.
Герберт Матаре (на фото 1950 года) независимо изобрел точечный транзистор в июне 1948 года.
A Philco surface-barrier transistor developed and produced in 1953

С 17 ноября по 23 декабря 1947 года Джон Бардин и Уолтер Браттейн в AT&T компании лаборатории Bell Labs в Мюррей-Хилл, штат Нью-Джерси , проводили эксперименты и наблюдали, что, когда два золотых точечных контакта были приложены к кристаллу германия , возник сигнал с выходная мощность больше входной. [17] Руководитель группы физики твердого тела Уильям Шокли увидел в этом потенциал и в течение следующих нескольких месяцев работал над значительным расширением знаний о полупроводниках . Термин «транзистор» был придуман Джоном Р. Пирсом как сокращение термина «транссопротивление» . [18] [19] [20] По словам Лилиан Ходдесон и Вики Дэйтч, Шокли предложил, чтобы первый патент Bell Labs на транзистор был основан на полевом эффекте, и чтобы его назвали изобретателем. Обнаружив патенты Лилиенфельда, которые ушли в безвестность несколькими годами ранее, юристы Bell Labs выступили против предложения Шокли, поскольку идея полевого транзистора, использующего электрическое поле в качестве «сетки», не была новой. Вместо этого Бардин, Брэттен и Шокли изобрели в 1947 году первый транзистор с точечным контактом . [15] В знак признания этого достижения Шокли, Бардин и Браттейн совместно получили Нобелевскую премию по физике 1956 года «за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта». [21] [22]

Команда Шокли первоначально попыталась создать полевой транзистор (FET), пытаясь модулировать проводимость полупроводника, но безуспешно, в основном из-за проблем с поверхностными состояниями , оборванной связью и германия и меди соединениями . Попытка понять загадочные причины этой неудачи привела их к изобретению биполярных транзисторов с точечным контактом и переходом . [23] [24]

В 1948 году точечный транзистор был независимо изобретен физиками Гербертом Матаре и Генрихом Велькером во время работы в Compagnie des Freins et Signaux Westinghouse , дочерней компании Westinghouse в Париже . У Матаре уже был опыт разработки кристаллических выпрямителей из кремния и германия для немецких радаров во время Второй мировой войны . Обладая этими знаниями, он начал исследовать явление «интерференции» в 1947 году. К июню 1948 года, наблюдая токи, протекающие через точечные контакты, он получил последовательные результаты, используя образцы германия, произведенные Велкером, аналогичные тому, что Бардин и Браттейн сделали ранее в Декабрь 1947 года. Понимая, что ученые Bell Labs уже изобрели транзистор, компания поспешила запустить его «транзистрон» в производство для более широкого использования в телефонной сети Франции, подав свою первую заявку на патент на транзистор 13 августа 1948 года. [25] [26] [27]

Первые транзисторы с биполярным переходом были изобретены Уильямом Шокли из Bell Labs, который подал заявку на патент (2 569 347) 26 июня 1948 года. 12 апреля 1950 года химики Bell Labs Гордон Тил и Морган Спаркс успешно создали рабочий биполярный NPN-переход, усиливающий германий. транзистор. Белл объявил об открытии этого нового «сэндвич-транзистора» в пресс-релизе от 4 июля 1951 года. [28] [29]

The first high-frequency transistor was the surface-barrier germanium transistor developed by Philco in 1953, capable of operating at frequencies up to 60 MHz.[30] They were made by etching depressions into an n-type germanium base from both sides with jets of indium(III) sulfate until it was a few ten-thousandths of an inch thick. Indium electroplated into the depressions formed the collector and emitter.[31][32]

AT&T first used transistors in telecommunications equipment in the No. 4A Toll Crossbar Switching System in 1953, for selecting trunk circuits from routing information encoded on translator cards.[33] Its predecessor, the Western Electric No. 3A phototransistor, read the mechanical encoding from punched metal cards.

The first prototype pocket transistor radio was shown by INTERMETALL, a company founded by Herbert Mataré in 1952, at the Internationale Funkausstellung Düsseldorf from August 29 to September 6, 1953.[34][35] The first production-model pocket transistor radio was the Regency TR-1, released in October 1954.[22] Produced as a joint venture between the Regency Division of Industrial Development Engineering Associates, I.D.E.A. and Texas Instruments of Dallas, Texas, the TR-1 was manufactured in Indianapolis, Indiana. It was a near pocket-sized radio with four transistors and one germanium diode. The industrial design was outsourced to the Chicago firm of Painter, Teague and Petertil. It was initially released in one of six colours: black, ivory, mandarin red, cloud grey, mahogany and olive green. Other colours shortly followed.[36][37][38]

The first production all-transistor car radio was developed by Chrysler and Philco corporations and was announced in the April 28, 1955, edition of The Wall Street Journal. Chrysler made the Mopar model 914HR available as an option starting in fall 1955 for its new line of 1956 Chrysler and Imperial cars, which reached dealership showrooms on October 21, 1955.[39][40]

The Sony TR-63, released in 1957, was the first mass-produced transistor radio, leading to the widespread adoption of transistor radios.[41] Seven million TR-63s were sold worldwide by the mid-1960s.[42] Sony's success with transistor radios led to transistors replacing vacuum tubes as the dominant electronic technology in the late 1950s.[43]

The first working silicon transistor was developed at Bell Labs on January 26, 1954, by Morris Tanenbaum. The first production commercial silicon transistor was announced by Texas Instruments in May 1954. This was the work of Gordon Teal, an expert in growing crystals of high purity, who had previously worked at Bell Labs.[44][45][46]

Field effect transistors[edit]

Main article: Field-effect transistor

The basic principle of the field-effect transistor (FET) was first proposed by physicist Julius Edgar Lilienfeld when he filed a patent for a device similar to MESFET in 1926, and for an insulated-gate field-effect transistor in 1928.[11][47] The FET concept was later also theorized by engineer Oskar Heil in the 1930s and by William Shockley in the 1940s.

In 1945 JFET was patented by Heinrich Welker.[48] Following Shockley's theoretical treatment on JFET in 1952, a working practical JFET was made in 1953 by George C. Dacey and Ian M. Ross.[49]

In 1948, Bardeen patented the progenitor of MOSFET, an insulated-gate FET (IGFET) with an inversion layer. Bardeen's patent, and the concept of an inversion layer, forms the basis of CMOS technology today.[50]

MOSFET (MOS transistor)[edit]

Main article: MOSFET
Mohamed Atalla (left) and Dawon Kahng (right) invented the MOSFET (MOS transistor) at Bell Labs in 1959.

In the early years of the semiconductor industry, companies focused on the junction transistor, a relatively bulky device that was difficult to mass-produce, limiting it to several specialized applications. Field-effect transistors (FETs) were theorized as potential alternatives, but researchers could not get them to work properly, largely due to the surface state barrier that prevented the external electric field from penetrating the material.[51]

In 1957, Bell Labs engineer Mohamed Atalla proposed a new method of semiconductor device fabrication: coating a silicon wafer with an insulating layer of silicon oxide so electricity could overcome the surface state and reliably penetrate to the semiconducting silicon below. The process, known as surface passivation, became critical to the semiconductor industry, as it enabled the mass-production of silicon integrated circuits.[52][53][54] Building on the method, he developed the metal–oxide–semiconductor (MOS) process,[52] and proposed that it could be used to build the first working silicon FET.

Atalla and his Korean colleague Dawon Kahng developed the metal–oxide–semiconductor field-effect transistor (MOSFET), or MOS transistor, in 1959,[52][5][6] the first transistor that could be miniaturized and mass-produced for a wide range of uses.[51] In a self-aligned CMOS process, a transistor is formed wherever the gate layer (polysilicon or metal) crosses a diffusion layer.[55]: p.1 (see Fig. 1.1)  With its high scalability,[56] much lower power consumption, and higher density than bipolar junction transistors,[57] the MOSFET made it possible to build high-density integrated circuits,[7] allowing the integration of more than 10,000 transistors in a single IC.[58]

CMOS (complementary MOS) was invented by Chih-Tang Sah and Frank Wanlass at Fairchild Semiconductor in 1963.[59] The first report of a floating-gate MOSFET was made by Dawon Kahng and Simon Sze in 1967.[60] A double-gate MOSFET was first demonstrated in 1984 by Electrotechnical Laboratory researchers Toshihiro Sekigawa and Yutaka Hayashi.[61][62] FinFET (fin field-effect transistor), a type of 3D non-planar multi-gate MOSFET, originated from the research of Digh Hisamoto and his team at Hitachi Central Research Laboratory in 1989.[63][64]

Importance[edit]

Because transistors are the key active components in practically all modern electronics, many people consider them one of the 20th century's greatest inventions.[2]

The invention of the first transistor at Bell Labs was named an IEEE Milestone in 2009.[65] Other Milestones include the inventions of the junction transistor in 1948 and the MOSFET in 1959.[66]

The MOSFET is by far the most widely used transistor, in applications ranging from computers and electronics[53] to communications technology such as smartphones.[67] It has been considered the most important transistor,[68] possibly the most important invention in electronics,[69] and the device that enabled modern electronics.[70] It has been the basis of modern digital electronics since the late 20th century, paving the way for the digital age.[71] The US Patent and Trademark Office calls it a "groundbreaking invention that transformed life and culture around the world".[67] Its ability to be mass-produced by a highly automated process (semiconductor device fabrication), from relatively basic materials, allows astonishingly low per-transistor costs. MOSFETs are the most numerously produced artificial objects in history, with more than 13 sextillion manufactured by 2018.[72]

Although several companies each produce over a billion individually packaged (known as discrete) MOS transistors every year,[73] the vast majority are produced in integrated circuits (also known as ICs, microchips, or simply chips), along with diodes, resistors, capacitors and other electronic components, to produce complete electronic circuits. A logic gate consists of up to about 20 transistors, whereas an advanced microprocessor, as of 2022, may contain as many as 57 billion MOSFETs.[74] Transistors are often organized into logic gates in microprocessors to perform computation.[75]

The transistor's low cost, flexibility and reliability have made it ubiquitous. Transistorized mechatronic circuits have replaced electromechanical devices in controlling appliances and machinery. It is often easier and cheaper to use a standard microcontroller and write a computer program to carry out a control function than to design an equivalent mechanical system.

Simplified operation[edit]

A simple circuit diagram showing the labels of an n–p–n bipolar transistor

A transistor can use a small signal applied between one pair of its terminals to control a much larger signal at another pair of terminals, a property called gain. It can produce a stronger output signal, a voltage or current, proportional to a weaker input signal, acting as an amplifier. It can also be used as an electrically controlled switch, where the amount of current is determined by other circuit elements.[76]

There are two types of transistors, with slight differences in how they are used:

  • A bipolar junction transistor (BJT) has terminals labeled base, collector and emitter. A small current at the base terminal, flowing between the base and the emitter, can control or switch a much larger current between the collector and emitter.

The top image in this section represents a typical bipolar transistor in a circuit. A charge flows between emitter and collector terminals depending on the current in the base. Because the base and emitter connections behave like a semiconductor diode, a voltage drop develops between them. The amount of this drop, determined by the transistor's material, is referred to as VBE.[77] (Base Emitter Voltage)

Transistor as a switch[edit]

BJT used as an electronic switch in grounded-emitter configuration

Transistors are commonly used in digital circuits as electronic switches which can be either in an "on" or "off" state, both for high-power applications such as switched-mode power supplies and for low-power applications such as logic gates. Important parameters for this application include the current switched, the voltage handled, and the switching speed, characterized by the rise and fall times.[77]

In a switching circuit, the goal is to simulate, as near as possible, the ideal switch having the properties of an open circuit when off, the short circuit when on, and an instantaneous transition between the two states. Parameters are chosen such that the "off" output is limited to leakage currents too small to affect connected circuitry, the resistance of the transistor in the "on" state is too small to affect circuitry, and the transition between the two states is fast enough not to have a detrimental effect.[77]

In a grounded-emitter transistor circuit, such as the light-switch circuit shown, as the base voltage rises, the emitter and collector currents rise exponentially. The collector voltage drops because of reduced resistance from the collector to the emitter. If the voltage difference between the collector and emitter were zero (or near zero), the collector current would be limited only by the load resistance (light bulb) and the supply voltage. This is called saturation because the current is flowing from collector to emitter freely. When saturated, the switch is said to be on.[78]

The use of bipolar transistors for switching applications requires biasing the transistor so that it operates between its cut-off region in the off-state and the saturation region (on). This requires sufficient base drive current. As the transistor provides current gain, it facilitates the switching of a relatively large current in the collector by a much smaller current into the base terminal. The ratio of these currents varies depending on the type of transistor, and even for a particular type, varies depending on the collector current. In the example of a light-switch circuit, as shown, the resistor is chosen to provide enough base current to ensure the transistor is saturated.[77] The base resistor value is calculated from the supply voltage, transistor C-E junction voltage drop, collector current, and amplification factor beta.[79]

Transistor as an amplifier[edit]

An amplifier circuit, a common-emitter configuration with a voltage-divider bias circuit

The common-emitter amplifier is designed so that a small change in voltage (Vin) changes the small current through the base of the transistor whose current amplification combined with the properties of the circuit means that small swings in Vin produce large changes in Vout.[77]

Various configurations of single transistor amplifiers are possible, with some providing current gain, some voltage gain, and some both.

From mobile phones to televisions, vast numbers of products include amplifiers for sound reproduction, radio transmission, and signal processing. The first discrete-transistor audio amplifiers barely supplied a few hundred milliwatts, but power and audio fidelity gradually increased as better transistors became available and amplifier architecture evolved.[77]

Modern transistor audio amplifiers of up to a few hundred watts are common and relatively inexpensive.

Comparison with vacuum tubes[edit]

Before transistors were developed, vacuum (electron) tubes (or in the UK "thermionic valves" or just "valves") were the main active components in electronic equipment.

Advantages[edit]

The key advantages that have allowed transistors to replace vacuum tubes in most applications are

  • No cathode heater (which produces the characteristic orange glow of tubes), reducing power consumption, eliminating delay as tube heaters warm up, and immune from cathode poisoning and depletion.
  • Very small size and weight, reducing equipment size.
  • Large numbers of extremely small transistors can be manufactured as a single integrated circuit.
  • Low operating voltages compatible with batteries of only a few cells.
  • Circuits with greater energy efficiency are usually possible. For low-power applications (for example, voltage amplification) in particular, energy consumption can be very much less than for tubes.
  • Complementary devices available, providing design flexibility including complementary-symmetry circuits, not possible with vacuum tubes.
  • Very low sensitivity to mechanical shock and vibration, providing physical ruggedness and virtually eliminating shock-induced spurious signals (for example, microphonics in audio applications).
  • Not susceptible to breakage of a glass envelope, leakage, outgassing, and other physical damage.

Limitations[edit]

Transistors may have the following limitations:

  • They lack the higher electron mobility afforded by the vacuum of vacuum tubes, which is desirable for high-power, high-frequency operation – such as that used in some over-the-air television transmitters and in travelling wave tubes used as amplifiers in some satellites
  • Transistors and other solid-state devices are susceptible to damage from very brief electrical and thermal events, including electrostatic discharge in handling. Vacuum tubes are electrically much more rugged.
  • They are sensitive to radiation and cosmic rays (special radiation-hardened chips are used for spacecraft devices).
  • In audio applications, transistors lack the lower-harmonic distortion – the so-called tube sound – which is characteristic of vacuum tubes, and is preferred by some.[80]

Types[edit]

Classification[edit]

PNPP-channel
NPNN-channel
BJTJFET
BJT and JFET symbols
P-channel
N-channel
MOSFET enhMOSFET dep
MOSFET symbols

Transistors are categorized by

Hence, a particular transistor may be described as silicon, surface-mount, BJT, NPN, low-power, high-frequency switch.

Mnemonics[edit]

Convenient mnemonic to remember the type of transistor (represented by an electrical symbol) involves the direction of the arrow. For the BJT, on an n-p-n transistor symbol, the arrow will "Not Point iN". On a p-n-p transistor symbol, the arrow "Points iN Proudly". However, this does not apply to MOSFET-based transistor symbols as the arrow is typically reversed (i.e. the arrow for the n-p-n points inside).

Field-effect transistor (FET)[edit]

Основная статья: Полевой транзистор
См. также: JFET
Работа полевого транзистора и его кривая I d - V g . Сначала, когда напряжение на затвор не подается, в канале нет инверсионных электронов, поэтому устройство выключается. По мере увеличения напряжения на затворе увеличивается плотность инверсионных электронов в канале, увеличивается ток и устройство включается.

, Полевой транзистор иногда называемый униполярным транзистором , использует для проводимости либо электроны (в n-канальном полевом транзисторе ), либо дырки (в p-канальном полевом транзисторе ). Четыре вывода полевого транзистора называются исток , затвор , сток и тело ( подложка ). У большинства полевых транзисторов корпус подключен к источнику внутри корпуса, и в следующем описании это будет предполагаться.

В полевом транзисторе ток сток-исток протекает через проводящий канал, который соединяет область истока с областью стока . Проводимость изменяется электрическим полем, которое создается, когда напряжение прикладывается между клеммами затвора и истока, следовательно, ток, текущий между стоком и истоком, контролируется напряжением, приложенным между затвором и истоком. напряжения затвор-исток ( V GS По мере увеличения ) ток сток-исток ( I DS ) увеличивается экспоненциально для V GS порогового значения, а затем примерно с квадратичной скоростью: ( I DS ∝ ( V GS − VT ниже ) 2 , где V T — пороговое напряжение, при котором начинается ток стока) [83] в области « ограничения объёмного заряда » выше порога. В современных устройствах, например, на 65 нм , квадратичное поведение не наблюдается. узле технологии [84]

Для низкого уровня шума в узкой полосе пропускания более высокое входное сопротивление полевого транзистора является преимуществом.

Полевые транзисторы делятся на два семейства: полевые транзисторы с соединением ( JFET ) и полевые транзисторы с изолированным затвором (IGFET). IGFET более известен как полевой транзистор металл-оксид-полупроводник ( MOSFET ), что отражает его первоначальную конструкцию из слоев металла (затвор), оксида (изоляция) и полупроводника. В отличие от IGFET, затвор JFET образует p – n-диод с каналом, который находится между истоком и стоками. Функционально это делает n-канальный JFET твердотельным эквивалентом лампового триода , который аналогичным образом образует диод между своей сеткой и катодом . Кроме того, оба устройства работают в режиме истощения , оба имеют высокий входной импеданс и оба проводят ток под контролем входного напряжения.

Полевые транзисторы металл-полупроводник ( MESFET ) представляют собой JFET, в которых обратносмещенный p-n-переход заменен переходом металл-полупроводник . Они, а также HEMT (транзисторы с высокой подвижностью электронов или HFET), в которых для переноса заряда используется двумерный электронный газ с очень высокой подвижностью носителей, особенно подходят для использования на очень высоких частотах (несколько ГГц).

Полевые транзисторы подразделяются на типы режима истощения и режима улучшения , в зависимости от того, включен или выключен канал при нулевом напряжении затвор-исток. В режиме улучшения канал отключается при нулевом смещении, и потенциал затвора может «усилить» проводимость. В режиме истощения канал включен при нулевом смещении, а потенциал затвора (противоположной полярности) может «истощать» канал, уменьшая проводимость. В любом режиме более положительное напряжение на затворе соответствует более высокому току для n-канальных устройств и более низкому току для p-канальных устройств. Почти все JFET работают в режиме обеднения, поскольку диодные переходы передавали бы смещение и проводимость, если бы они были устройствами в режиме улучшения, в то время как большинство IGFET относятся к типу режима улучшения.

Металл-оксид-полупроводниковый полевой транзистор (МОП-транзистор) [ править ]

Основная статья: МОП-транзистор

Полевой транзистор металл-оксид-полупроводник ( MOSFET , MOS-FET или MOS FET), также известный как транзистор металл-оксид-кремний (МОП-транзистор или МОП), [7] — это тип полевого транзистора, который изготавливается путем контролируемого окисления полупроводника, обычно кремния . Он имеет изолированный затвор , напряжение которого определяет проводимость устройства. Эту способность изменять проводимость в зависимости от величины приложенного напряжения можно использовать для усиления или переключения электронных сигналов . МОП-транзистор на сегодняшний день является самым распространенным транзистором и основным строительным блоком большинства современных электронных устройств . [71] На MOSFET приходится 99,9% всех транзисторов в мире. [85]

Биполярный транзистор (BJT) [ править ]

Основная статья: Биполярный транзистор

Биполярные транзисторы названы так потому, что в них используются как мажоритарные, так и неосновные несущие . Биполярный переходной транзистор, первый тип транзистора, который будет производиться массово, представляет собой комбинацию двух переходных диодов и состоит либо из тонкого слоя полупроводника p-типа, зажатого между двумя полупроводниками n-типа (n-p-n транзистор) или тонкий слой полупроводника n-типа, зажатый между двумя полупроводниками p-типа (ap-n-p-транзистор). Эта конструкция создает два p – n-перехода : переход база-эмиттер и переход база-коллектор, разделенные тонкой областью полупроводника, известной как область базы. (Два диода, соединенных вместе без общей промежуточной полупроводниковой области, не образуют транзистор.)

BJT имеют три вывода, соответствующие трем слоям полупроводника — эмиттеру , базе и коллектору . Они полезны в усилителях , поскольку токи в эмиттере и коллекторе можно контролировать с помощью относительно небольшого тока базы. [86] В n–p–n-транзисторе, работающем в активной области, переход эмиттер-база смещен в прямом направлении ( электроны и дырки рекомбинируют на переходе), а переход база-коллектор – в обратном направлении (электроны и дырки образуются на и удаляются от перехода), и электроны инжектируются в область базы. Поскольку база узкая, большая часть этих электронов будет диффундировать в обратносмещенный переход база-коллектор и уноситься в коллектор; возможно, одна сотая часть электронов рекомбинирует в базе, что является доминирующим механизмом тока базы. Кроме того, поскольку база слабо легирована (по сравнению с областями эмиттера и коллектора), скорость рекомбинации низкая, что позволяет большему количеству носителей диффундировать через область базы. Контролируя количество электронов, которые могут покинуть базу, можно контролировать количество электронов, попадающих в коллектор. [86] Ток коллектора примерно в β (коэффициент усиления по току общего эмиттера) умножен на ток базы. Обычно оно превышает 100 для транзисторов с малым сигналом, но может быть меньше для транзисторов, предназначенных для мощных приложений.

В отличие от полевого транзистора (см. ниже), BJT представляет собой устройство с низким входным сопротивлением. Кроме того, по мере увеличения напряжения база-эмиттер ( V BE ) ток база-эмиттер и, следовательно, ток коллектор-эмиттер ( I CE ) увеличиваются экспоненциально в соответствии с моделью диода Шокли и моделью Эберса-Молла . BJT выше, Из-за этой экспоненциальной зависимости крутизна чем у FET.

Биполярные транзисторы можно сделать проводящими под воздействием света, поскольку поглощение фотонов в области базы генерирует фототок, который действует как ток базы; ток коллектора примерно в β раз превышает фототок. Устройства, предназначенные для этой цели, имеют в корпусе прозрачное окно и называются фототранзисторами .

Использование MOSFET и BJT [ править ]

МОП -транзистор на сегодняшний день является наиболее широко используемым транзистором как для цифровых , так и для аналоговых схем . [87] на их долю приходится 99,9% всех транзисторов в мире. [85] Биполярный транзистор (BJT) ранее был наиболее часто используемым транзистором в период с 1950-х по 1960-е годы. Даже после того, как МОП-транзисторы стали широко доступны в 1970-х годах, BJT оставался предпочтительным транзистором для многих аналоговых схем, таких как усилители, из-за их большей линейности, вплоть до тех пор, пока устройства МОП-транзисторы (такие как силовые МОП-транзисторы , LDMOS и RF CMOS ) не заменили их в большинстве мощных транзисторов. электронные приложения в 1980-х годах. В интегральных схемах желательные свойства МОП-транзисторов позволили им захватить почти всю долю рынка цифровых схем в 1970-х годах. Дискретные МОП-транзисторы (обычно силовые МОП-транзисторы) могут применяться в транзисторных приложениях, включая аналоговые схемы, регуляторы напряжения, усилители, передатчики мощности и драйверы двигателей.

транзисторов типы Другие ​

Транзисторный символ, созданный на тротуаре португальского университета Авейру.
Чтобы узнать о первых биполярных транзисторах, см. Биполярный переходной транзистор § Биполярные транзисторы .

Идентификация устройства [ править ]

Для обозначения транзисторных устройств используются три основных идентификационных стандарта. В каждом из них буквенно-цифровой префикс указывает на тип устройства.

разработке электронных устройств (JEDEC Объединенный совет по )

Схема нумерации деталей JEDEC возникла в 1960-х годах в США. Номера транзисторных устройств JEDEC EIA-370 обычно начинаются с 2N , что указывает на трехконтактное устройство. с двойным затвором Полевые транзисторы представляют собой четырехполюсные устройства и начинаются с 3N. За префиксом следует двух-, трех- или четырехзначное число, не имеющее значения для свойств устройства, хотя ранние устройства с низкими номерами, как правило, были устройствами из германия. Например, 2N3055 — кремниевый силовой n–p–n транзистор, 2N1301 — германиевый переключающий транзистор ap–n–p. Буквенный суффикс, например «А», иногда используется для обозначения нового варианта, но редко группируется.

Таблица префиксов JEDEC
Префикс Тип и использование
1Н двухполюсное устройство, например диоды
2Н трехполюсное устройство, например транзисторы или полевые транзисторы с одним затвором
3Н четырехполюсное устройство, например полевые транзисторы с двойным затвором

Японский промышленный стандарт (JIS) [ править ]

В Японии обозначение полупроводников JIS (|JIS-C-7012) обозначает транзисторные устройства, начинающиеся с 2S . [102] например, 2SD965, но иногда префикс «2S» не указан на упаковке: 2SD965 может иметь маркировку только D965 , а 2SC1815 может быть указан поставщиком просто как C1815 . Эта серия иногда имеет суффиксы, такие как R , O , BL , обозначающие красный , оранжевый , синий и т. д., для обозначения вариантов, таких как более плотные h FE группы (усиление).

Таблица префиксов транзисторов JIS
Префикс Тип и использование
2СА высокочастотный p–n–p биполярный транзистор
2СБ звуковая частота p–n–p BJT
2СК высокочастотный n-p-n биполярный транзистор
2SD звуковая частота n–p–n BJT
2SJ P-канальный полевой транзистор (как JFET, так и MOSFET)
2СК N-канальный полевой транзистор (как JFET, так и MOSFET)

ассоциация производителей электронных компонентов ( EECA Европейская )

Европейская ассоциация производителей электронных компонентов (EECA) использует схему нумерации, унаследованную от Pro Electron после ее слияния с EECA в 1983 году. Эта схема начинается с двух букв: первая обозначает тип полупроводника (A для германия, B для кремния и C для таких материалов, как GaAs); вторая буква обозначает предполагаемое использование (А для диода, С для транзистора общего назначения и т. д.). Далее следует трехзначный порядковый номер (или одна буква и две цифры для промышленных типов). В ранних устройствах это указывало тип корпуса. Могут использоваться суффиксы с буквой (например, «C» часто означает высокий h FE , например: BC549C). [103] ) или другие коды могут указывать на усиление (например, BC327-25) или номинальное напряжение (например, BUK854-800A). [104] ). Наиболее распространенные префиксы:

Таблица префиксов транзисторов EECA
Префикс Тип и использование Пример Эквивалент Ссылка
переменного тока Германиевый малосигнальный AF- транзистор AC126 НТЕ102А
ОБЪЯВЛЕНИЕ Германий, AF силовой транзистор AD133 НТЕ179
ИЗ Германиевый малосигнальный ВЧ- транзистор АФ117 НТЕ160
АЛ Германий, силовой ВЧ- транзистор АЛЗ10 НТЕ100
КАК Германий, переключающий транзистор АСЙ28 НТЕ101
В Германий, силовой переключающий транзистор AU103 НТЕ127
до нашей эры Кремниевый малосигнальный транзистор («общего назначения») BC548 2Н3904 Техническая спецификация
БД Кремний, силовой транзистор БД139 НТЕ375 Техническая спецификация
лучший друг Кремниевый, RF (высокочастотный) BJT или FET БФ245 НТЕ133 Техническая спецификация
БС Кремниевый переключающий транзистор (BJT или MOSFET ) БС170 2Н7000 Техническая спецификация
БЛ Кремниевый, высокочастотный, большой мощности (для передатчиков) BLW60 НТЕ325 Техническая спецификация
ЭТОТ Кремниевый, высоковольтный (для ЭЛТ ) цепей горизонтального отклонения БУ2520А НТЕ2354 Техническая спецификация
CF Арсенид галлия , слабосигнальный микроволновый транзистор ( MESFET ) CF739 — Техническая спецификация
КЛ Арсенид галлия, силовой СВЧ- транзистор ( FET ) CLY10 — Техническая спецификация

Собственный [ править ]

Производители устройств могут иметь свою собственную систему нумерации, например CK722 . Поскольку устройства производятся на вторичном рынке , префикс производителя (например, «MPF» в MPF102, который первоначально обозначал полевой Motorola транзистор ) теперь является ненадежным индикатором того, кто изготовил устройство. Некоторые собственные схемы наименования заимствуют части других схем наименования, например, PN2222A — это (возможно, Fairchild Semiconductor ) 2N2222A в пластиковом корпусе (но PN108 — это пластиковая версия BC108, а не 2N108, а PN100 не имеет отношения к другие устройства xx100).

Номерам военных частей иногда присваиваются их коды, например, в Британской системе наименования военных CV .

Производители, покупающие большое количество аналогичных деталей, могут снабжать их «номером дома», обозначающим конкретную спецификацию покупки, а не обязательно устройство со стандартным зарегистрированным номером. Например, деталь HP 1854,0053 — это транзистор (JEDEC) 2N2218. [105] [106] которому также присвоен номер CV: CV7763. [107]

Проблемы с именованием [ править ]

При таком большом количестве независимых схем именования и сокращении номеров деталей при печати на устройствах иногда возникает двусмысленность. Например, два разных устройства могут иметь маркировку «J176» (один J176 малой мощности JFET , другой более мощный MOSFET 2SJ176).

Поскольку более старые транзисторы со «сквозным отверстием» имеют корпусные аналоги для поверхностного монтажа , им, как правило, присваивают множество разных номеров деталей, поскольку у производителей есть свои системы, позволяющие справиться с разнообразием распиновки и вариантами двойных или согласованных n–p–n + p–n–p устройства в одной упаковке. Таким образом, даже если исходное устройство (например, 2N3904) было присвоено органом по стандартизации и хорошо известно инженерам на протяжении многих лет, новые версии далеки от стандартизации в своих названиях.

Строительство [ править ]

Полупроводниковый материал [ править ]

Характеристики полупроводникового материала
Полупроводник
материал 		Развязка вперед
напряжение при 25 °С, В 		Подвижность электронов
@ 25 °С, м 2 /(V·s) 		Мобильность отверстий
@ 25 °С, м 2 /(V·s) 		Макс. перекресток
темп. , °С
Ге 0.27 0.39 0.19 от 70 до 100
И 0.71 0.14 0.05 от 150 до 200
GaAs 1.03 0.85 0.05 от 150 до 200
Переход Al-Si 0.3 — — от 150 до 200

Первые BJT были изготовлены из германия (Ge). В настоящее время преобладают типы кремния (Si), но в некоторых усовершенствованных СВЧ-версиях и высокопроизводительных версиях теперь используются составной полупроводниковый материал арсенид галлия (GaAs) и полупроводниковый сплав кремний-германий (SiGe). Одноэлементный полупроводниковый материал (Ge и Si) описывается как элементный .

Приблизительные параметры наиболее распространенных полупроводниковых материалов, используемых для изготовления транзисторов, приведены в соседней таблице. Эти параметры будут меняться с увеличением температуры, электрического поля, уровня примесей, деформации и ряда других факторов.

— Прямое напряжение перехода это напряжение, приложенное к переходу эмиттер-база биполярного транзистора, чтобы база проводила определенный ток. Ток увеличивается экспоненциально по мере увеличения прямого напряжения на переходе. Значения, приведенные в таблице, типичны для тока 1 мА (такие же значения относятся и к полупроводниковым диодам). Чем ниже прямое напряжение перехода, тем лучше, поскольку это означает, что для «управления» транзистором требуется меньше энергии. Прямое напряжение перехода для данного тока уменьшается с увеличением температуры. Для типичного кремниевого перехода изменение составляет -2,1 мВ/°C. [108] специальные компенсирующие элементы ( датчики В некоторых схемах для компенсации таких изменений необходимо использовать ).

Плотность мобильных несущих в канале МОП-транзистора является функцией электрического поля, формирующего канал, и различных других явлений, таких как уровень примесей в канале. Некоторые примеси, называемые легирующими добавками, вводятся намеренно при изготовлении МОП-транзистора, чтобы контролировать электрическое поведение МОП-транзистора.

Столбцы подвижности электронов и подвижности дырок показывают среднюю скорость, с которой электроны и дырки диффундируют через полупроводниковый материал при электрическом поле приложенном к материалу напряженностью 1 вольт на метр. В общем, чем выше подвижность электронов, тем быстрее может работать транзистор. Из таблицы видно, что Ge в этом отношении является лучшим материалом, чем Si. Однако у Ge есть четыре основных недостатка по сравнению с кремнием и арсенидом галлия:

  1. Его максимальная температура ограничена.
  2. Он имеет относительно высокий ток утечки .
  3. Он не выдерживает высокого напряжения.
  4. Он менее пригоден для изготовления интегральных схем.

Поскольку подвижность электронов выше, чем подвижность дырок для всех полупроводниковых материалов, данный биполярный n-p-n-транзистор имеет тенденцию работать быстрее, чем эквивалентный p-n-p-транзистор . GaAs имеет самую высокую подвижность электронов из трех полупроводников. Именно по этой причине GaAs используется в высокочастотных приложениях. Сравнительно недавнее [ когда? ] Разработка полевого транзистора, транзистора с высокой подвижностью электронов (HEMT), имеет гетероструктуру (переход между различными полупроводниковыми материалами) из арсенида алюминия-галлия (AlGaAs)-арсенида галлия (GaAs), которая имеет вдвое большую подвижность электронов, чем барьерный переход GaAs-металл. . Благодаря высокой скорости и низкому уровню шума HEMT используются в спутниковых приемниках, работающих на частотах около 12 ГГц. HEMT на основе нитрида галлия и нитрида алюминия-галлия (HEMT AlGaN/GaN) обеспечивают еще более высокую подвижность электронов и разрабатываются для различных приложений.

Максимальные значения температуры перехода представляют собой поперечное сечение, взятое из таблиц данных различных производителей. Эту температуру нельзя превышать, иначе транзистор может быть поврежден.

Переход Al-Si относится к высокоскоростному (алюминиево-кремниевому) барьерному диоду металл-полупроводник, широко известному как диод Шоттки . Это включено в таблицу, поскольку некоторые силовые кремниевые IGFET имеют паразитный обратный диод Шоттки, образующийся между истоком и стоком в процессе изготовления. Этот диод может мешать, но иногда его используют в схеме.

Упаковка [ править ]

См. Также: Полупроводниковый корпус и Носитель чипа.
Ассорти дискретных транзисторов
советского производства . КТ315б Транзисторы

Дискретные транзисторы могут представлять собой транзисторы в индивидуальном корпусе или транзисторные микросхемы без корпуса.

Транзисторы выпускаются в различных полупроводниковых корпусах (см. изображение). Двумя основными категориями являются сквозные отверстия (или выводы ) и поверхностный монтаж , также известный как устройство для поверхностного монтажа ( SMD ). Массив шариковых решеток ( BGA ) — это новейший корпус для поверхностного монтажа. На нижней стороне вместо выводов имеются «шарики» припоя. Поскольку они меньше по размеру и имеют более короткие соединения, SMD имеют лучшие высокочастотные характеристики, но меньшую номинальную мощность.

Корпуса транзисторов изготавливаются из стекла, металла, керамики или пластика. Комплектация часто определяет номинальную мощность и частотные характеристики. Силовые транзисторы имеют более крупные корпуса, которые можно прикрепить к радиаторам для улучшения охлаждения. Кроме того, у большинства силовых транзисторов коллектор или сток физически соединены с металлическим корпусом. С другой стороны, некоторые микроволновые транзисторы поверхностного монтажа размером с песчинку.

Часто данный тип транзистора выпускается в нескольких корпусах. Корпуса транзисторов в основном стандартизированы, но назначение функций транзистора выводам нет: другие типы транзисторов могут назначать клеммам корпуса другие функции. Даже для одного и того же типа транзистора назначение клемм может различаться (обычно указывается суффиксной буквой к номеру детали, qe BC212L и BC212K).

В настоящее время большинство транзисторов выпускаются в широком диапазоне корпусов SMT. Для сравнения, список доступных сквозных пакетов относительно невелик. Вот краткий список наиболее распространенных корпусов сквозных транзисторов в алфавитном порядке:АТВ, Е-линия, МРТ, ХРТ, СК-43, СК-72, ТО-3, ТО-18, ТО-39, ТО-92, ТО-126, ТО220, ТО247, ТО251, ТО262, ZTX851.

Неупакованные транзисторные чипы (кристаллы) могут быть собраны в гибридные устройства. [109] Модуль IBM SLT 1960-х годов является одним из примеров такого модуля гибридной схемы, в котором используется кристалл пассивированного транзистора (и диода). Другие методы упаковки дискретных транзисторов в виде микросхем включают прямое присоединение чипа (DCA) и чип-на-плате (COB). [109]

Гибкие транзисторы [ править ]

Исследователи создали несколько видов гибких транзисторов, в том числе органические полевые транзисторы . [110] [111] [112] Гибкие транзисторы используются в некоторых видах гибких дисплеев и другой гибкой электронике .

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Транзистор» . Британника . Проверено 12 января 2021 г.
  2. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «История изобретения транзистора и к чему она нас приведет» (PDF) . ЖУРНАЛ IEEE ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ Том 32 № 12 . Декабрь 1997 года.
  3. ^ «1926 – Запатентована концепция полевого полупроводникового устройства» . Музей истории компьютеров . Архивировано из оригинала 22 марта 2016 года . Проверено 25 марта 2016 г.
  4. ^ «Нобелевская премия по физике 1956 года» . Нобелевская премия.org . Нобель Медиа АБ. Архивировано из оригинала 16 декабря 2014 года . Проверено 7 декабря 2014 г.
  5. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «1960 — Демонстрация металлооксидно-полупроводникового (МОП) транзистора» . Кремниевый двигатель . Музей истории компьютеров .
  6. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Лоек, Бо (2007). История полупроводниковой техники . Springer Science & Business Media . стр. 321 –3. ISBN  9783540342588 .
  7. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с «Кто изобрел транзистор?» . Музей истории компьютеров . 4 декабря 2013 года . Проверено 20 июля 2019 г.
  8. ^ Моавензаде, Фред (1990). Краткая энциклопедия строительных материалов . МТИ Пресс. ISBN  9780262132480 .
  9. ^ Лилиенфельд, Юлиус Эдгар (1927). Описание патентной заявки на механизм управления электрическим током .
  10. ^ Вардалас, Джон (май 2003 г.) Повороты в разработке транзистора. Архивировано 8 января 2015 г. в Wayback Machine, IEEE-USA Today's Engineer .
  11. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Лилиенфельд, Юлиус Эдгар, «Метод и устройство для управления электрическим током», патент США № 1745175, 28 января 1930 г. (подан в Канаде 22 октября 1925 г., в США 8 октября 1926 г.).
  12. ^ «Способ и устройство для управления электрическим током» . Ведомство США по патентам и товарным знакам.
  13. ^ «Усилитель электрического тока» . Ведомство США по патентам и товарным знакам.
  14. ^ «Устройство для управления электрическим током» . Ведомство США по патентам и товарным знакам.
  15. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Изменения и повороты в развитии транзистора» . Институт инженеров по электротехнике и электронике, Inc. Архивировано из оригинала 8 января 2015 года.
  16. ^ Хайль, Оскар, «Усовершенствования электрических усилителей и других устройств и устройств управления» , Патент № GB439457, Европейское патентное ведомство, подано в Великобритании 2 марта 1934 г., опубликовано 6 декабря 1935 г. (первоначально подано в Германии). 2 марта 1934 г.).
  17. ^ «17 ноября – 23 декабря 1947 года: изобретение первого транзистора» . Американское физическое общество. Архивировано из оригинала 20 января 2013 года.
  18. ^ Миллман, С., изд. (1983). История техники и науки в системе Белла, Физические науки (1925–1980) . Лаборатории AT&T Bell. п. 102.
  19. ^ Боданис, Дэвид (2005). Электрическая Вселенная . Издательство Crown Publishers, Нью-Йорк. ISBN  978-0-7394-5670-5 .
  20. ^ «транзистор». Словарь американского наследия (3-е изд.). Бостон: Хоутон Миффлин. 1992.
  21. ^ «Нобелевская премия по физике 1956 года» . nobelprize.org. Архивировано из оригинала 12 марта 2007 года.
  22. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Гварниери, М. (2017). «Семьдесят лет транзисторизации». Журнал промышленной электроники IEEE . 11 (4): 33–37. дои : 10.1109/МИЭ.2017.2757775 . HDL : 11577/3257397 . S2CID   38161381 .
  23. ^ Ли, Томас Х. (2003). Проектирование КМОП радиочастотных интегральных схем . Том. 16. Издательство Кембриджского университета . дои : 10.1108/ssmt.2004.21916bae.002 . ISBN  9781139643771 . S2CID   108955928 . Архивировано из оригинала 21 октября 2021 года. {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )
  24. ^ Пуэрс, Роберт; Бальди, Ливио; Вурде, Марсель Ван де; Нутен, Себастьян Э. ван (2017). Наноэлектроника: материалы, устройства, применение, 2 тома . Джон Уайли и сыновья . п. 14. ISBN  9783527340538 .
  25. ^ FR 1010427   HF Mataré / H. Welker / Westinghouse: «Новая кристаллическая система с несколькими электродами, создающая реле электронных эффектов», поданная 13 августа 1948 г.
  26. ^ США 2673948   HF Mataré / H. Welker / Westinghouse, «Кристаллическое устройство для управления электрическими токами с помощью твердого полупроводника», французский приоритет, 13 августа 1948 г.
  27. ^ «1948 год, Европейское изобретение транзистора» . Музей истории компьютеров. Архивировано из оригинала 29 сентября 2012 года.
  28. ^ «1951: Изготовлены первые транзисторы с выращенным переходом | Кремниевый двигатель | Музей истории компьютеров» . www.computerhistory.org . Архивировано из оригинала 4 апреля 2017 года.
  29. ^ «Рабочий транзистор» . ПБС . Архивировано из оригинала 3 июля 2017 года . Проверено 17 сентября 2017 г.
  30. ^ Брэдли, МЫ (декабрь 1953 г.). «Транзистор с поверхностным барьером: Часть I. Принципы работы транзистора с поверхностным барьером». Труды ИРЭ . 41 (12): 1702–1706. дои : 10.1109/JRPROC.1953.274351 . S2CID   51652314 .
  31. ^ The Wall Street Journal , 4 декабря 1953 г., стр. 4, статья «Philco утверждает, что ее транзистор превосходит другие, используемые сейчас»
  32. ^ Журнал Electronics, январь 1954 г., статья «Анонсированы гальванические транзисторы».
  33. ^ П. Маллери, Транзисторы и их схемы в системе коммутации платной перемычки 4А , AIEE Transactions, сентябрь 1953 г., стр.388
  34. ^ Еженедельник внешней торговли 1953 года; Том 49; стр.23
  35. ^ « Немецкий изобретатель транзистора – News World Print – DIE WELT » . Мир . Welt.de. 23 ноября 2011 года. Архивировано из оригинала 15 мая 2016 года . Проверено 1 мая 2016 г.
  36. ^ «История транзисторного радио Regency TR-1» . Архивировано из оригинала 21 октября 2004 года . Проверено 10 апреля 2006 г.
  37. ^ «Семья Ридженси ТР-1» . Архивировано из оригинала 27 апреля 2017 года . Проверено 10 апреля 2017 г.
  38. ^ «Производитель Regency в США, радиотехника от United St» . Архивировано из оригинала 10 апреля 2017 года . Проверено 10 апреля 2017 г.
  39. ^ Wall Street Journal, «Chrysler обещает автомобильное радио с транзисторами вместо ламп в 56 году», 28 апреля 1955 г., стр. 1
  40. ^ «FCA Северная Америка - хронология истории 1950-1959 гг.» . www.fcanorthamerica.com . Архивировано из оригинала 2 апреля 2015 года . Проверено 5 декабря 2017 г.
  41. ^ Скрабец, Квентин Р. младший (2012). 100 самых значимых событий в американском бизнесе: энциклопедия . АВС-КЛИО. стр. 195–7. ISBN  978-0313398636 .
  42. ^ Снук, Крис Дж. (29 ноября 2017 г.). «Формула 7 шагов, которую Sony использовала, чтобы вернуться на вершину после потерянного десятилетия» . Инк.
  43. ^ Козинский, Сиева (8 января 2014 г.). «Образование и дилемма инноватора» . Проводной . Проверено 14 октября 2019 г.
  44. ^ Риордан, Майкл (май 2004 г.). «Утерянная история транзистора» . Спектр IEEE : 48–49. Архивировано из оригинала 31 мая 2015 года.
  45. ^ Челиковски, Дж. (2004) «Введение: кремний во всех его формах», с. 1 в Кремнии: эволюция и будущее технологии . П. Зифферт и Э. Ф. Криммель (ред.). Спрингер, ISBN   3-540-40546-1 .
  46. ^ МакФарланд, Грант (2006) Проектирование микропроцессора: практическое руководство от планирования проектирования до производства . МакГроу-Хилл Профессионал. п. 10. ISBN   0-07-145951-0 .
  47. ^ Лилиенфельд, Юлиус Эдгар, «Устройство для управления электрическим током», патент США № 1 900 018 , 7 марта 1933 г. (подано в США 28 марта 1928 г.).
  48. ^ Грундманн, Мариус (2010). Физика полупроводников . Издательство Спрингер. ISBN  978-3-642-13884-3 .
  49. ^ Полевые устройства перехода , Полупроводниковые устройства для формирования напряжения , 1982.
  50. ^ Говард Р. Дафф (2001). «Джон Бардин и физика транзисторов». Материалы конференции AIP . Том. 550. стр. 3–32. дои : 10.1063/1.1354371 .
  51. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Московиц, Сэнфорд Л. (2016). Инновации в области передовых материалов: управление глобальными технологиями в 21 веке . Джон Уайли и сыновья . п. 168. ИСБН  9780470508923 .
  52. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с «Мартин Аталла в Зале славы изобретателей, 2009» . Проверено 21 июня 2013 г.
  53. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Давон Кан» . Национальный зал славы изобретателей . Проверено 27 июня 2019 г.
  54. ^ Лоек, Бо (2007). История полупроводниковой техники . Springer Science & Business Media . п. 120 . ISBN  9783540342588 .
  55. ^ Мид, Карвер ; Конвей, Линн (1991). Введение в системы СБИС . Издательство Аддисон Уэсли. ISBN  978-0-201-04358-7 . OCLC   634332043 .
  56. ^ Мотоёси, М. (2009). «Сквозное кремниевое отверстие (TSV)» (PDF) . Труды IEEE . 97 (1): 43–48. дои : 10.1109/JPROC.2008.2007462 . ISSN   0018-9219 . S2CID   29105721 . Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2019 года.
  57. ^ «Транзисторы поддерживают закон Мура» . ЭТаймс . 12 декабря 2018 года . Проверено 18 июля 2019 г.
  58. ^ Хиттингер, Уильям К. (1973). «Технология металл-оксид-полупроводник». Научный американец . 229 (2): 48–59. Бибкод : 1973SciAm.229b..48H . doi : 10.1038/scientificamerican0873-48 . ISSN   0036-8733 . JSTOR   24923169 .
  59. ^ «1963: Изобретена дополнительная конфигурация МОП-схемы» . Музей истории компьютеров . Проверено 6 июля 2019 г.
  60. ^ Д. Канг и С.М. Зе, «Плавающий вентиль и его применение в устройствах памяти», Технический журнал Bell System , том. 46, нет. 4, 1967, стр. 1288–1295.
  61. ^ Колиндж, JP (2008). FinFET и другие многозатворные транзисторы . Springer Science & Business Media. п. 11. ISBN  9780387717517 .
  62. ^ Сэкигава, Тошихиро; Хаяси, Ютака (1 августа 1984 г.). «Расчет пороговых вольт-амперных характеристик ХМОП-транзистора, имеющего дополнительный нижний затвор». Твердотельная электроника . 27 (8): 827–828. Бибкод : 1984SSEle..27..827S . дои : 10.1016/0038-1101(84)90036-4 . ISSN   0038-1101 .
  63. ^ «Получатели премии IEEE Эндрю С. Гроува» . Премия IEEE Эндрю С. Гроува . Институт инженеров электротехники и электроники . Проверено 4 июля 2019 г.
  64. ^ «Прорывное преимущество ПЛИС с технологией Tri-Gate» (PDF) . Интел . 2014 . Проверено 4 июля 2019 г.
  65. ^ «Вехи: изобретение первого транзистора в Bell Telephone Laboratories, Inc., 1947» . Сеть глобальной истории IEEE . IEEE. Архивировано из оригинала 8 октября 2011 года . Проверено 3 августа 2011 г.
  66. ^ «Список вех IEEE» . 9 декабря 2020 г.
  67. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Выступление директора Янку на Международной конференции по интеллектуальной собственности 2019 года» . Ведомство США по патентам и товарным знакам . 10 июня 2019 г. Проверено 20 июля 2019 г.
  68. ^ Эшли, Кеннет Л. (2002). Аналоговая электроника с LabVIEW . Прентис Холл Профессионал . п. 10. ISBN  9780130470652 .
  69. ^ Томпсон, ЮВ; Чау, РС; Гани, Т.; Мистри, К.; Тьяги, С.; Бор, MT (2005). «В поисках «Навсегда» транзистор продолжал масштабировать один новый материал за раз». Транзакции IEEE по производству полупроводников . 18 (1): 26–36. дои : 10.1109/TSM.2004.841816 . ISSN   0894-6507 . S2CID   25283342 . В области электроники планарный кремниевый полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (MOSFET), пожалуй, является самым важным изобретением.
  70. ^ Кубозоно, Ёсихиро; Он, Сюэсия; Хамао, Сино; Уэсуги, Эри; Шимо, Юма; Миками, Такахиро; Гото, Хиденори; Камбе, Такаши (2015). «Применение органических полупроводников в транзисторах» . Наноустройства для фотоники и электроники: достижения и приложения . ЦРК Пресс . п. 355. ИСБН  9789814613750 .
  71. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Триумф МОП-транзистора» . Ютуб . Музей истории компьютеров . 6 августа 2010 г. Архивировано из оригинала 11 декабря 2021 г. Проверено 21 июля 2019 г.
  72. ^ «Самый изготовленный человеком артефакт в истории» . Компьютерная история . 2 апреля 2018 г. Проверено 21 января 2021 г.
  73. ^ FET/MOSFET: меньшие приложения увеличивают количество поверхностного монтажа . globalsources.com (18 апреля 2007 г.)
  74. ^ «Представляем M1 Pro и M1 Max: самые мощные чипы, которые когда-либо создавала Apple — Apple» . www.apple.com . Проверено 20 октября 2022 г.
  75. ^ Дешам, Жан-Пьер; Вальдеррама, Елена; Терес, Луис (12 октября 2016 г.). Цифровые системы: от логических элементов к процессорам . Спрингер. ISBN  978-3-319-41198-9 .
  76. ^ Роланд, Джеймс (1 августа 2016 г.). Как работают транзисторы . Публикации Лернера. ISBN  978-1-5124-2146-0 .
  77. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г Пулфри, Дэвид Л. (28 января 2010 г.). Понимание современных транзисторов и диодов . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-1-139-48467-1 .
  78. ^ Каплан, Дэниел (2003). Практическая электроника . стр. 47–54, 60–61. Бибкод : 2003 мотыга..книга.....К . ISBN  978-0-511-07668-8 .
  79. ^ «Калькулятор резисторов базы транзисторов» . 27 января 2012 г.
  80. ^ ван дер Вин, М. (2005). «Универсальная система и выходной трансформатор для ламповых усилителей» (PDF) . 118-я конференция AES, Барселона, Испания . Архивировано (PDF) из оригинала 29 декабря 2009 г.
  81. ^ «Пример транзистора» . Архивировано из оригинала 8 февраля 2008 г. 071003 bcae1.com.
  82. ^ Гумюсенге, Аристид; Тран, Дунг Т.; Ло, Сюйи; Питч, Грегори М.; Чжао, Ян; Дженкинс, Кэлон А.; Данн, Тим Дж.; Айзнер, Александр Л.; Савойя, Бретт М.; Мэй, Цзяньго (7 декабря 2018 г.). «Смеси полупроводниковых полимеров, демонстрирующие стабильный перенос заряда при высоких температурах» . Наука . 362 (6419): 1131–1134. Бибкод : 2018Sci...362.1131G . дои : 10.1126/science.aau0759 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   30523104 .
  83. ^ Горовиц, Пол ; Уинфилд Хилл (1989). Искусство электроники (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. [115]. ISBN  978-0-521-37095-0 .
  84. ^ Сансен, WMC (2006). Основы аналогового проектирования . Нью-Йорк, Берлин: Springer. п. §0152, с. 28. ISBN  978-0-387-25746-4 .
  85. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «13 секстиллионов и счет: долгий и извилистый путь к самому часто изготавливаемому человеческому артефакту в истории» . Музей истории компьютеров . 2 апреля 2018 г. Проверено 28 июля 2019 г.
  86. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Стритмен, Бен (1992). Твердотельные электронные устройства . Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. стр. 301–305. ISBN  978-0-13-822023-5 .
  87. ^ «ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОП-транзистора» (PDF) . Бостонский университет . Проверено 10 августа 2019 г.
  88. ^ «Модуль IGBT 5SNA 2400E170100» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 апреля 2012 года . Проверено 30 июня 2012 г.
  89. ^ Буономо, С.; Ронсисвалле, К.; Сколло, Р.; СТМикроэлектроника ; Мусумечи, С.; Пагано, Р.; Рачити, А.; Университет Катании, Италия (16 октября 2003 г.). IEEE (ред.). Новый монолитный биполярный транзистор с эмиттерным переключением (ESBT) в преобразователях высокого напряжения . 38-е ежегодное собрание IAS по протоколу конференции по отраслевым приложениям. Том. 3 из 3. Солт-Лейк-Сити. стр. 1810–1817. дои : 10.1109/IAS.2003.1257745 .
  90. ^ СТМикроэлектроника . «ЭСБЦ» . www.st.com . Проверено 17 февраля 2019 г. ST больше не предлагает эти компоненты, эта веб-страница пуста, а таблицы данных устарели.
  91. ^ Чжун Юань Чанг, Вилли MC Сансен, Малошумящие широкополосные усилители в биполярных и КМОП-технологиях , стр. 31, Springer, 1991 ISBN   0792390962 .
  92. ^ «Одноэлектронные транзисторы» . Snow.stanford.edu. Архивировано из оригинала 26 апреля 2012 года . Проверено 30 июня 2012 г.
  93. ^ Сандерс, Роберт (28 июня 2005 г.). «Нанофлюидный транзистор – основа будущих химических процессоров» . Беркли.edu. Архивировано из оригинала 2 июля 2012 года . Проверено 30 июня 2012 г.
  94. ^ «Возвращение вакуумной трубки?» . Gizmag.com. 28 мая 2012. Архивировано из оригинала 14 апреля 2016 года . Проверено 1 мая 2016 г.
  95. ^ «Разработан новый тип транзистора из сплава германий-олово» . 28 апреля 2023 г.
  96. ^ «Древесина! Первый в мире деревянный транзистор — спектр IEEE» .
  97. ^ «Боффинс утверждает, что создал первый в мире деревянный транзистор» .
  98. ^ «Бумажный транзистор — спектр IEEE» . Spectrum.ieee.org .
  99. ^ «Этот алмазный транзистор все еще сырой, но его будущее выглядит светлым — IEEE Spectrum» . Spectrum.ieee.org .
  100. ^ «Новый, новый транзистор — спектр IEEE» . Spectrum.ieee.org .
  101. ^ Персонал, SE (23 февраля 2024 г.). «Обзор недели индустрии микросхем» . Полупроводниковая техника .
  102. ^ «Данные транзистора» . Clivetec.0catch.com. Архивировано из оригинала 26 апреля 2016 года . Проверено 1 мая 2016 г.
  103. ^ «Техническое описание BC549 с группами усиления A, B и C» (PDF) . Фэйрчайлд Полупроводник . Архивировано (PDF) из оригинала 7 апреля 2012 г. Проверено 30 июня 2012 г.
  104. ^ «Техническое описание БУК854-800А (БТИЗ 800 В)» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 15 апреля 2012 г. Проверено 30 июня 2012 г.
  105. ^ «Перекрестная ссылка на номера деталей HP Ричарда Фримена» . Hpmuseum.org. Архивировано из оригинала 5 июня 2012 года . Проверено 30 июня 2012 г.
  106. ^ «Перекрестная ссылка транзистор-диод – номера деталей HP по JEDEC (pdf)» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 8 мая 2016 г. Проверено 1 мая 2016 г.
  107. ^ «Перекрестная ссылка на устройство CV, автор Энди Лейк» . Qsl.net. Архивировано из оригинала 21 января 2012 года . Проверено 30 июня 2012 г.
  108. ^ Седра, А.С. и Смит, К.К. (2004). Микроэлектронные схемы (Пятое изд.). Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п. 397 и рисунок 5.17. ISBN  978-0-19-514251-8 .
  109. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Грейг, Уильям (24 апреля 2007 г.). Корпус интегральной схемы, сборка и соединения . Спрингер. п. 63. ИСБН  9780387339139 . Гибридная схема определяется как сборка, содержащая оба активных полупроводниковых прибора (в корпусе и без корпуса).
  110. ^ Рохас, Джонатан П.; Торрес Севилья, Гало А.; Хусейн, Мухаммад М. (2013). «Можем ли мы создать по-настоящему высокопроизводительный компьютер, гибкий и прозрачный?» . Научные отчеты . 3 : 2609. Бибкод : 2013NatSR...3E2609R . дои : 10.1038/srep02609 . ПМЦ   3767948 . ПМИД   24018904 .
  111. ^ Чжан, Кан; Со, Юнг-Хун; Чжоу, Вэйдун; Ма, Чжэньцян (2012). «Быстрая гибкая электроника с использованием переносимых [ sic ] кремниевых наномембран». Журнал физики D: Прикладная физика . 45 (14): 143001. Бибкод : 2012JPhD...45n3001Z . дои : 10.1088/0022-3727/45/14/143001 . S2CID   109292175 .
  112. ^ Сунь, Донг-Мин; Тиммерманс, Марина Ю.; Тянь, Ин; Насибулин Альберт Георгиевич; Кауппинен, Эско И.; Кишимото, Сигэру; Мизутани, Такаши; Оно, Ютака (2011). «Гибкие высокопроизводительные интегральные схемы из углеродных нанотрубок». Природные нанотехнологии . 6 (3): 156–61. Бибкод : 2011НатНа...6..156С . дои : 10.1038/NNANO.2011.1 . ПМИД   21297625 . S2CID   205446925 .

Дальнейшее чтение [ править ]

Книги
  • Горовиц, Пол и Хилл, Уинфилд (2015). Искусство электроники (3-е изд.). Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0521809269 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  • Амос С.В., Джеймс М.Р. (1999). Принципы транзисторных схем . Баттерворт-Хайнеманн. ISBN  978-0-7506-4427-3 .
  • Риордан, Майкл и Ходдесон, Лилиан (1998). Кристальный огонь . WW Нортон энд Компани Лимитед. ISBN  978-0-393-31851-7 . Изобретение транзистора и рождение информационного века
  • Уорнс, Лайонел (1998). Аналоговая и цифровая электроника . Macmillan Press Ltd. ISBN  978-0-333-65820-8 .
  • Силовой транзистор – температура и теплопередача ; 1-е изд; Джон МакВейн, Дана Робертс, Малкольм Смит; МакГроу-Хилл; 82 страницы; 1975 год; ISBN   978-0-07-001729-0 . (архив)
  • Анализ транзисторных цепей — теория и решения 235 проблем ; 2-е изд.; Альфред Гроннер; Саймон и Шустер; 244 страницы; 1970. (архив)
  • Транзисторная физика и схемы ; Р.Л. Риддл и член парламента Ристенбатт; Прентис-Холл; 1957.
Периодические издания
Справочники

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Транзисторы и Транзисторы (СМД) .
В Wikibooks есть книга на тему: Транзисторы.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Transistor&oldid=1228605588"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c6e078d6d21cc773d2e3bface680e190__1718156520
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c6/90/c6e078d6d21cc773d2e3bface680e190.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
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.)