Cтраница 1
![]() |
Схема поверхностно-барьерного триода. [1] |
Поверхностно-барьерный триод представляет собой пластинку германия электронного типа проводимости, в которой с двух противоположных сторон электрохимически вытравлены две лунки диаметром приблизительно 0 4 мм. На дно этих лунок гальванически наносятся индиевые осадки диаметром около 0 075 и 0 15 мм, соответственно служащие эмиттером и коллектором. [2]
Поверхностно-барьерные триоды обладают хорошими частотными свойствами. Они могут работать при небольших напряжениях на коллекторе ( в пределах частот порядка 60 Мгц и более) и позволяют усиливать сигналы небольшой мощности. Допустимая мощность рассеяния на коллекторе не превышает нескольких милливатт. [3]
![]() |
Схема поверхностно-барьерного триода. [4] |
Германиевый поверхностно-барьерный триод имеет структуру типа р-п - р п может быть изготовлен только из материала п-типа. Образование электронно-дырочных переходов в таком триоде не связано с распределением донор-ных и акцепторных примесей в объеме полупроводника, а обусловлено различием энергетических уровней на поверхности и в глубине кристалла. Из-за наличия поверхностных состояний, принимающих электроны и локализующих их, поверхкость германия приобретает отрицательный заряд, который отталкивает электроны в глубь кристалла. Металлический электрод, находящийся в контакте с кристаллом германия, обеспечивает хорошее соединение с поверхностным слоем. [5]
Обычно изготовленные поверхностно-барьерные триоды имеют расстояние между электродами - 5 мк. Время травления 0 075-лш пластинки занимает от 90 до 120 сек. Для определения скорости травления предварительно протравливают сквозное отверстие, и определяют время, необходимое для вытравливания лунок нужной глубины. [6]
Недостатком поверхностно-барьерных триодов является их относительно малый коэффициент усиления по току ( малая эффективность эмиттера) и трудность технологии присоединения выводов от эмиттера и коллектора. Для повышения эффективности эмиттера и устранения технологических недостатков, к указанному выше процессу добавляется процесс микросплавления. Элемент, заготовленный в соответствии с описанной выше технологией ( рис. 2.50 а) с предварительно заготовленными никелевыми выводами, с индиевыми шариками на концах, помещается внутрь электронагревательной микропечи. [7]
В поверхностно-барьерном триоде ток, проходящий через эмиттер в прямом направлении, вызывает инъекцию дырок в базовую область. [8]
В поверхностно-барьерном триоде расстояние между эмиттером и коллектором составляет 4 - 5 мк. Получить такую перемычку механическим путем без повреждения поверхностного слоя кристалла не представляется возможным. Механические нарушения и неровности поверхности германия в месте контакта с металлом создают неэффективные и малоустойчивые поверхностные барьеры. [9]
Пластинку германия для поверхностно-барьерного триода вырезают из монокристалла германия электронной проводимости, имеющего соответствующее удельное сопротивление и относительно высокое время жизни неосновных носителей заряда. Затем пластинку шлифуют до требуемой толщины. [10]
Из-за низкоомности слоя базы рабочие коллекторные напряжения поверхностно-барьерных триодов не превышают обычно Зч-5 в. При этом для получения малых емкостей коллекторного перехода площадь коллекторного перехода приходится уменьшать до минимума. В результате допустимые мощности рассеяния на коллекторе поверхностно-барьерных триодов оказываются очень небольшими - не более нескольких десятков милливатт. [11]
Технология изготовления микросплавных триодов отличается от технологии изготовления поверхностно-барьерных триодов тем, что после операции электролитического струйного травления и электроосаждения индия проводится неглубокое вплавление индиевых осадков. Этот процесс значительно повышает эффективность выпрямляющих контактов металл - полупроводник. [12]
Микросплавные транзисторы с однородной и диффузионной базами представляют собой конструктивное усовершенствование поверхностно-барьерного триода. Основными недостатками последнего являются малая эффективность эмиттера и высокое базовое сопротивле ние, что отражается на усилительных и частотных свойствах прибора. [13]
Поверхностно-барьерный транзистор представляет собой высокочастотный прибор, в котором повышение рабочих частот достигается уменьшением толщины базы и площади коллекторного перехода. Изготовляется поверхностно-барьерный триод следующим образом. Тонкая пластинка германия л-типа с высоким содержанием донорных примесей, необходимых для получения малых величин г6, подвергается электрохимическому травлению струйками электролита. [14]
Достаточно простого изменения полярности без какого-либо регулирования, за исключением общего тока, чтобы превратить электролитическое травление в электроосаждение - При этом находящиеся в растворе ионы металла будут разряжаться и осаждаться Б виде пятен на дно вытравленных лунок. Было установлено, что для электродов поверхностно-барьерного триода пригодны несколько металлов. Хорошие образцы приборов были изготовлены с применением индия. [15]