Cтраница 3
Если для изготовления транзистора использован монокристалл германия с электронной проводимостью, то после прогревания его в печи с двух сторон возникают области, обогащенные примесью атомов индия, проникших в германий при расплавлении. Эти области монокристалла германия становятся полупроводниками с дырочной проводимостью, а на границах соприкосновения их с основным кристаллом возникают два р - n - перехода. Средняя область кристалла называется базой транзистора, а две крайние области кристалла, обладающие проводимостью противоположного базе типа, называются коллектором и эмиттером. Эмиттер и коллектор транзистора сплавного типа отличаются лишь размерами: диаметр коллектора примерно в 2 раза больше диаметра эмиттера. [31]
Диффузионный метод изготовления транзисторов и его разновидности основаны на различии скоростей диффузии донорных и акцепторных примесей в исходный кристалл полупроводника. [32]
Другим методом изготовления транзисторов является одновременная диффузия в р-материал донорной и акцепторной примесей In и Sb. В процессе изготовления сурьма диффундирует быстрее, образуя n - область, а индий - медленнее. [33]
![]() |
Подача рабочих смещений на транзисторы р-п - р и п-р - п.| Распределение токов в транзисторе р-п - р. [34] |
В процессе изготовления транзистора структуры р-п - р в область эмиттера вводится большее количество акцепторной примеси, чем в область базы донор-ной примеси. [35]
Обычно при изготовлении транзисторов область базы делают очень тонкой, так что расстояние между этими переходами не превышает 20 мкм. Кроме того, концентрация основных носителей заряда в эмиттере должна во много раз превышать концентрацию основных носителей в базе. [36]
![]() |
Элементы тетрода. а сплавной ( кольцевая геометрия, поперечный разрез. б тянутый. [37] |
Однако совершенствование способов изготовления транзисторов с повышенными частотами и мощностями, в частности дрейфовых транзисторов, а также недостатки, присущие тетроду, - необходимость цепи с дополнительным источником тока и трудности технологии ( 4 контакта), привели к тому, что тетроды не получили широкого распространения. [38]
Существует несколько способов изготовления транзисторов этого типа. Наиболее простой из них состоит в следующем. Из монокристалла низкоомного, например р 0 5сш - сл, дырочного германия вырезается пластина максимально возможной площади толщиной 0 5 мм, строго ориентированная по осям кристалла. Пластина шлифуется до плоскопараллелыюсти и при помощи ультразвука на нее наносятся в большом количестве ( 200 - 300) углубления размерами 0 25x0 15x0 1 мм каждое. Участки такой пластины показаны на рис. 2.53 а. Вместе с кусочком сурьмы пластина закладывается в эвакуированную кол-бу, которая помещается в печь; при достаточно высокой температуре происходит напыление сурьмы из газовой фазы и последующая ее диффузия вглубь германия. [39]
Принципиальная схема технологии изготовления транзисторов с диффузионными эмиттером и коллектором выглядит следующим образом. Пластина кремния р-типа с высоким удельным сопротивлением ( от нескольких десятков ом см до нескольких сотен ом см) шлифуется до 150 - 200 мк. Затем с обеих сторон с помощью диффузии фосфора в пластине создается сильнолегированный слой n - типа с поверхностной концентрацией до 1021 ат / см3 и толщиной порядка 10 мк. [40]
Основные операции при изготовлении транзистора 2N3375 заключаются в следующем. В эти окна проводится диффузия бора. [41]
Так как при изготовлении транзисторов с диффузионными эмиттером и коллектором могут использоваться методы меза-планарной и пленарной технологии, эмит-терная область IB них может иметь достаточно сложную конфигурацию. Поскольку в высоковольтных приборах особенно сложно увеличивать площадь переходов, развитый периметр эмиттера в диффузионных транзисторах, имеющих высокое пробивное напряжение, способствует достижению в них максимальных рабочих токов, превосходящих значения, которые могут быть получены в сплавных высоковольтных транзисторах. Так, транзисторы 2N3149 - 2N3151, выпускаемые фирмой STC и фирмой Solitron, имеют максимальное напряжение t / K. Westinghouse, рассчитанным на 300 в, по произведению максимального тока на напряжение превосходят их в полтора раза. В кремниевых диффузионных транзисторах с равномерно легированной базой имеется возможность после травления перехода коллектор - база нанести на поверхность р-п перехода защитную пассивирующую пленку из полученной методом пиролиза двуокиси кремния или из какого-либо легкоплавкого стекла. В структурах с несколько меньшими значениями предельного тока метод двусторонней диффузии позволяет создать транзисторы, превосходящие по пробивным напряжениям мощные сплавные высоковольтные транзисторы. [42]
![]() |
Появление брака при изготовлении транзисторных структур вследствие точечных загрязнений. [43] |
Чем больше при изготовлении транзистора операций, на которые влияют точечные загрязнения, тем труднее увеличивать площадь структуры транзистора. Этим в значительной мере объясняется тот факт, что до настоящего времени выпускается очень малое количество типов мощных планарных транзисторов и что основная масса мощных транзисторов, изготовленных с помощью двойной односторонней диффузии, имеет меза-планарную структуру. [44]
![]() |
Структура меза-транзистора. [45] |