Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 31. 1 september 1951 - Transistorn — kristalldetektorns redivivus, av Dick Lundqvist, Rolf Gezelius och Torkel Wallmark
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
’64
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 17. Övre frekvensgränser för transistorer av n- och p-typ.
som gått längre vägar, startat i orätt riktning
etc. Härigenom suddas vid ökande frekvens
impulsen ut och till slut omöj liggöres förstärkning.
Nu vet man att elektroner har omkring dubbelt
så hög rörlighet genom halvledarens gitter som
hål. Såsom tidigare nämnts kan man göra
transistorer av p-typ15 där man injicerar elektroner
i stället för hål. På grund av den högre
rörligheten skulle man vänta att spridningen i löptid
skulle sätta in först vid högre frekvenser. Detta
har också experimentellt visats vara fallet, fig. 17.
Ett annat sätt att få högre gränsfrekvens vore
att tvinga alla hålen att följa samma väg. Detta
kan man åtminstone delvis uppnå med ett
trans-versellt magnetfält, vilket liksom vid mätning av
Hall-effekten avböjer hålen mot ena kanten av
halvledaren. Detta har även provats
experimentellt och kan höja den övre gränsfrekvensen
omkring tre gånger. Även andra metoder som
kontrollerar strömvägarna, exempelvis
formerings-förfaranden, lämplig behandling av halvledaren
etc., är tänkbara. Som slutsats skulle man alltså
kunna säga att övre gränsfrekvensen för
transistorn, enligt vad man nu kan förutse, kommer att
kunna höjas något, måhända en knapp tiopotens.
I detta sammanhang bör också nämnas att
transistorns övre gränsfrekvens först och främst
begränsas av kollektorn. Injektorn fungerar till
betydligt högre frekvenser och detta har till
konsekvens att den förut nämnda halvledartetroden13,
alltså med två injektorer, fungerar som blandare
åtminstone till 200 Mp/s, under förutsättning att
mellanfrekvensen som tas ut från kollektorn icke
överstiger 10 Mp/s.
Den maximala kollektorförlusten av 0,2 W,
motsvarande anodförlusten hos elektronrör,
begränsas av temperaturen i kollektorn och
näraliggande spärrskikt. Det är ju naturligt, att vid en så
liten~kontaktyta som kollektorn har, redan en
relativt obetydlig effekt orsakar att temperaturen
stiger, så att diffusion eller t.o.m. smältning
inträder i spärrskiktet, spärrmotståndet sjunker,
och förstärkningen försämras. Emellertid finns
flera möjligheter till ökning av effektgränsen.
Ett sätt är att kyla kontakten. Gör man
germa-niumskiktet tunt och bottenplattan av koppar
med kylflänsar kan man tredubbla effekten
("power transistor")18. Luft- och vätskekylning
är också tänkbara. Ett annat sätt är att öka
kontaktarean. På detta område har man gjort stora
framsteg; av speciellt intresse är att man genom
att utforma kontaktarean som gränsen mellan
två halvledare, den ena av n-typ och den andra
av p-typ, har fått möjlighet att starkt öka
kontaktarean, samtidigt som man har erhållit
väsentligt förbättrande data3. På detta sätt lär en
spärrspänning på ca 1 000 V och ett motstånd av
flera megohm vid ett par hundra voit ha
uppnåtts.
Man torde därför kunna vänta sig att
effektgränsen kommer att ökas minst en, möjligen
flera tiopotenser. I detta sammanhang bör man
komma ihåg att elektronrör kan göras för 105—
106 W.
Om temperaturens inverkan vet man, att
resi-stansen hos germanium och kisel har en ganska
liten temperaturkoefficient. Dess tecken varierar
inom olika temperaturområden. Inverkan av
temperaturen på den statiska karakteristiken är
därför inte större än att fabrikanterna av dioder kan
garantera ett temperaturområde från —50° C
till + 70° C.
Verkningsgraden för transistorn är jämförbar
med elektronrörets, dvs. 20—30 % i klass A med
några få procents distorsion. Uteffekten vid
mindre än 10 % distorsion är ca 10—20 mW, vid en
"power transistor" 60 mW.
I fig. 18 visas ett Ia—Va diagram i analogi med
motsvarande diagram för ett elektronrör. I stället
för gallerförspänning har injektorströmmen valts
som parameter.
Fig. 18. Ia—Va-diagram för en transistor;
injektorströmmen är parameter.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
