Транзистор из германиевого сплава , или транзистор из сплава , был ранним типом транзистора с биполярным переходом , разработанным компаниями General Electric и RCA в 1951 году как улучшение по сравнению с более ранним транзистором с выращенным переходом .
Обычная конструкция транзистора со сплавным переходом представляет собой кристалл германия , образующий основу, с шариками эмиттера и коллектора, сплавленными на противоположных сторонах. Индий и сурьма обычно использовались для формирования спаев сплава на стержне германия N-типа. Таблетка коллекторного перехода будет иметь диаметр около 50 мил (тысячных долей дюйма), а таблетка эмиттера - около 20 мил. Толщина базовой области будет порядка 1 мила (0,001 дюйма, 25 мкм). [1] За годы их производства было разработано несколько типов улучшенных транзисторов со сплавным переходом.
Все типы транзисторов со сплавным переходом устарели в начале 1960-х годов с появлением планарных транзисторов , которые можно было легко производить массово, в то время как транзисторы со сплавным переходом приходилось изготавливать индивидуально. Первые германиевые планарные транзисторы имели гораздо худшие характеристики, чем германиевые транзисторы того периода со сплавным переходом, но они стоили намного дешевле, а характеристики планарных транзисторов улучшались очень быстро, быстро превосходя характеристики всех более ранних германиевых транзисторов.
Транзистор из микросплава ( MAT ) был разработан компанией Philco как улучшенный тип транзистора со сплавным переходом, он предлагал гораздо более высокую скорость.
Он состоит из полупроводникового кристалла, образующего основу, в котором на противоположных сторонах выгравированы пары лунок (аналогично более раннему транзистору Philco с поверхностным барьером ), а затем сплавляются шарики из сплава эмиттера и коллектора в лунки.
Транзистор с диффузной базой из микросплава ( MADT ), или транзистор с диффузной базой из микросплава , был разработан компанией Philco как улучшенный тип транзистора из микросплава; он предлагал еще более высокую скорость. Это тип транзистора с диффузной базой .
Перед использованием электрохимических методов и травлением углублений в основном полупроводниковом кристаллическом материале поверх всего внутреннего полупроводникового основного кристалла создается нагретый диффузионный газообразный фосфор, создавая градуированный базовый полупроводниковый материал N-типа. Эмиттерная яма очень неглубоко вытравлена в этом диффузном базовом слое.
Для высокоскоростной работы коллекторная яма протравливается на всем протяжении диффузного базового слоя и большей части собственной базовой полупроводниковой области, образуя чрезвычайно тонкую базовую область. [2] [3] В диффузионном базовом слое было создано легированное электрическое поле для уменьшения времени прохождения носителей заряда по базе (аналогично дрейфовому полевому транзистору ).
Транзистор с диффузией после сплава ( PADT ), или транзистор с диффузной базой после сплава , был разработан Philips (но GE и RCA подали заявки на патент, а Жак Панкове из RCA получил патент на него) как усовершенствование перехода из германиевого сплава. транзистор, он предлагал еще более высокую скорость. Это тип транзистора с диффузной базой .
Диффузионный транзистор Philco из микросплава имел механическую слабость, которая в конечном итоге ограничивала его скорость; тонкий рассеянный базовый слой сломался бы, если бы его сделали слишком тонким, но для достижения высокой скорости он должен был быть как можно более тонким. Также было очень сложно контролировать легирование с обеих сторон такого тонкого слоя.
Диффузионный транзистор после сплава решил эту проблему, сделав коллектором (вместо базы) массивный полупроводниковый кристалл, который мог быть настолько толстым, насколько это необходимо для механической прочности. Поверх этого был создан диффузный базовый слой. Затем два шарика сплава, один P-типа и один N-типа, были наплавлены поверх диффузионного базового слоя. Шарик, имеющий тот же тип, что и базовая присадка, затем становился частью основы, а шарик, имеющий тип, противоположный базовой примеси, становился эмиттером.
В диффузном базовом слое было создано легированное электрическое поле для уменьшения времени прохождения носителей заряда по базе (аналогично дрейфовому полевому транзистору ).
