Transistor de unión de aleación - Alloy-junction transistor

Vista de cerca del interior de un transistor de unión de aleación de germanio RCA 2N140 PNP, circa 1953
Vista de cerca del interior de un transistor de unión de aleación de germanio 2N1307 PNP de General Electric, 1960

El transistor de unión de aleación de germanio , o transistor de aleación , fue un tipo temprano de transistor de unión bipolar , desarrollado en General Electric y RCA en 1951 como una mejora con respecto al transistor de unión crecida anterior .

La construcción habitual de un transistor de unión de aleación es un cristal de germanio que forma la base, con perlas de aleación de emisor y colector fusionadas en lados opuestos. El indio y el antimonio se usaban comúnmente para formar las uniones de aleación en una barra de germanio tipo N. La pastilla de unión del colector tendría aproximadamente 50 milésimas de pulgada (milésimas de pulgada) de diámetro y la pastilla emisora ​​de aproximadamente 20 milésimas de pulgada. La región de la base tendría un grosor del orden de 1 mil (0,001 pulgadas, 25 μm). Se desarrollaron varios tipos de transistores de unión de aleación mejorados a lo largo de los años en que se fabricaron.

Todos los tipos de transistores de unión de aleación se volvieron obsoletos a principios de la década de 1960, con la introducción del transistor plano que podía producirse en masa fácilmente, mientras que los transistores de unión de aleación tenían que fabricarse individualmente. Los primeros transistores planos de germanio tenían características mucho peores que los transistores de germanio de unión de aleación de la época, pero costaban mucho menos y las características de los transistores planos mejoraron muy rápidamente, superando rápidamente a las de todos los transistores de germanio anteriores.

Transistor de microaleación

El transistor de microaleación ( MAT ) fue desarrollado por Philco como un tipo mejorado de transistor de unión de aleación, ofrecía una velocidad mucho mayor.

Está construido con un cristal semiconductor que forma la base, en el que se graban un par de pocillos (similar al transistor de barrera de superficie anterior de Philco ) en lados opuestos y luego se fusionan perlas de aleación de emisor y colector en los pozos.

Transistor difuso de microaleación

El transistor difuso de microaleación ( MADT ), o transistor de base difusa de microaleación , fue desarrollado por Philco como un tipo mejorado de transistor de microaleación ; ofrecía una velocidad aún mayor. Es un tipo de transistor de base difusa .

Antes de usar técnicas electroquímicas y grabar pozos de depresión en el material de cristal semiconductor de base, se crea una capa gaseosa de fósforo difuso caliente sobre todo el cristal de base de semiconductor intrínseco, creando un material semiconductor de base graduada de tipo N. El pozo emisor está grabado muy poco profundo en esta capa base difusa.

Para el funcionamiento a alta velocidad, el pozo del colector está grabado a través de la capa base difusa y a través de la mayor parte de la región semiconductora de la base intrínseca, formando una región base extremadamente delgada. Se creó un campo eléctrico de ingeniería de dopaje en la capa base difusa para reducir el tiempo de tránsito de la base del portador de carga (similar al transistor de campo de deriva ).

Transistor difuso post-aleación

El transistor difuso post-aleación ( PADT ), o transistor de base difusa post-aleación , fue desarrollado por Philips (pero GE y RCA solicitaron la patente y Jacques Pankove de RCA recibió la patente) como una mejora de la unión de aleación de germanio. transistor, ofrecía una velocidad aún mayor. Es un tipo de transistor de base difusa .

El transistor difuso de microaleación Philco tenía una debilidad mecánica que finalmente limitaba su velocidad; la fina capa base difusa se rompería si se hiciera demasiado fina, pero para conseguir una alta velocidad tenía que ser lo más fina posible. También fue muy difícil controlar la aleación en ambos lados de una capa tan delgada.

El transistor difuso post-aleación resolvió este problema haciendo que el cristal semiconductor a granel sea el colector (en lugar de la base), que podría ser tan grueso como sea necesario para la resistencia mecánica. La capa base difusa se creó encima de esto. Luego, dos perlas de aleación, una tipo P y una tipo N, se fusionaron en la parte superior de la capa base difundida. La perla que tiene el mismo tipo que el dopante de base pasó a formar parte de la base y la perla que tiene el tipo opuesto al dopante de base se convirtió en el emisor.

Se creó un campo eléctrico de ingeniería de dopaje en la capa base difusa para reducir el tiempo de tránsito de la base del portador de carga (similar al transistor de campo de deriva ).

galería de fotos


Ver también

Referencias

enlaces externos