Tranzistor pro dospělé - Grown-junction transistor

NPN pěstovaný tranzistor s odstraněným krytem pro zobrazení germánového ingotu a základního drátu.

Dospělý plošný tranzistor byl první typ bipolární spojovací tranzistoru provedena. Byl vynalezen Williamem Shockleyem v Bell Labs 23. června 1948 (patent podán 26. června 1948), šest měsíců po prvním bipolárním bodovém kontaktním tranzistoru . První prototypy germania byly vyrobeny v roce 1949. Společnost Bell Labs oznámila 4. července 1951 Shockleyho dospělý tranzistor.

NPN dospělý tranzistor je vyroben z jediného krystalu z polovodičového materiálu, který má dva PN přechodu pěstované do něj. Během procesu růstu je krystal semene pomalu vytažen z lázně roztaveného polovodiče, který následně přeroste v tyčinkovitý krystal ( boule ). Roztavený polovodič je na začátku dopovaný typem N. V předem stanoveném okamžiku procesu růstu se přidá malá peleta dopantu typu P , téměř okamžitě následovaná poněkud větší peletou dopantu typu N. Tyto dopanty se rozpouštějí v roztaveném polovodiči a mění typ polovodiče, který následně roste. Výsledný krystal má tenkou vrstvu materiálu typu P vloženou mezi části materiálu typu N. Tato vrstva typu P může být tlustá až tisícinu palce. Krystal je nakrájen na plátky, přičemž tenká vrstva typu P zůstane uprostřed řezu, poté se rozřeže na tyče. Každá tyč je vyrobena do tranzistoru pájením konců typu N k podpůrným a vodivým vodičům, poté přivařením velmi jemného zlatého vedení k centrální vrstvě typu P a nakonec obalením v hermeticky uzavřené plechovce . Podobný proces s použitím opačných dopantů vytváří tranzistor PNP s dospělým přechodem.

Nejtěžší částí tohoto procesu je přivaření zlatého drátu k základní vrstvě, protože drát může mít větší průměr, než je tloušťka základny. Pro usnadnění této operace je zlatý drát špičatý nebo zploštělý, dokud není konec tenčí než základní vrstva. Špička zlatého drátu je posunuta podél tyče, dokud měření elektrického odporu neukáže, že je v kontaktu se základní vrstvou. V tuto chvíli je aplikován proudový proud, svařování drátu na místě. Bohužel někdy je svar v základní vrstvě příliš velký nebo mírně mimo střed. Aby se zabránilo zkratování tranzistoru, je zlatý drát legován malým množstvím dopantu stejného typu, jaký je použit v základně. To způsobí, že základní vrstva v místě svaru mírně zesílí.

Tranzistory pro dospělé zřídka operovaly na frekvencích nad zvukovým rozsahem kvůli jejich relativně silným základním vrstvám. Pěstování tenkých základních vrstev bylo velmi obtížné kontrolovat a přivaření drátu k základně bylo čím dál tím tvrdší. Operace s vyšší frekvencí by mohla být dosažena svařením druhého drátu na opačné straně základny, vytvořením tetrodového tranzistoru a použitím speciálního předpětí na tomto druhém připojení základny.

Viz také

Reference

  1. ^ TRANSISTOR MUSEUM Historická tranzistorová fotogalerie BELL LABS TYPE M1752
  2. ^ Morris, Peter Robin (1990). „4,2“. Historie světového polovodičového průmyslu . IEE History of Technology Series 12. London: Peter Peregrinus Ltd. p. 29. ISBN 0-86341-227-0.

externí odkazy