Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 5 - Halvledarkomponenter, av Per Olof Leine och Gunnar Markesjö
<< 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.
Ur den odlade kristallen, som kan vara flera
centimeter tjock, måste transistorelementet
utsågas. Det blir avsevärda svårigheter med
kontakteringen till det tunna basskiktet och då
huvudströmmen måste passera stora
kristallområden både i emittern och basen, blir
tilled-ningsresistanserna avsevärt större än för den
legerade transistorn. Tidigare utfördes legerade
transistorer oftast av pnp-typ medan odlade
av npn-typ, då dessa typer metallurgiskt är
enklast att utföra. Numera behärskar man även
övriga kombinationer, fig. 15 t.v.
På grund av höga resistanser är den odlade
transistorn mindre lämplig för
switchtillämp-ningar.
"Melt-back"-transistorn utgöres av en odlad
kristall, innehållande både p- och n-störställen.
Genom att smälta halva kristallen och därefter
snabbt kyla den, kan man erhålla en
pnp-kom-bination med mycket tunt basskikt.
Tetrodtransistorn är en odlad transistor med
två baskontakter, en på vardera sidan av
kristallen. Genom att förspänna ena basen på
lämpligt sätt spärras en stor del av basområdet
för minoritetsbärarströmmen. Strömmen
tvingas därigenom att flyta tätt förbi den andra och
styrande baselektroden, vilket medför lågt
basmotstånd och snabb styrning.
Tetrodtransisto-rerna har hittills uppvisat dålig
reproducer-barhet, fig. 15 t.h.
Diffunderade transistorer
I den diffunderade transistorn har
pn-över-gångarna bildats genom diffusion av störämnen
i fast fas till kristallen. Om en n-ledande
ger-maniumkristall uppvärms i en ugn som även
innehåller störämnen av p-typ, kommer dessa
att diffundera över på kristallen och på en
given tid tränga in till ett visst djup. En
pn-övergång av diffunderad typ har därmed
bildats. Genom upprepade diffunderingar av olika
störämnen kan kombinationer av
pn-övergång-ar erhållas med mycket väl definierade och
plana skikt.
Diffusionsmetoden medför också en möjlighet
att variera dopningsgraden i kristallen. Om
dopningsgraden göres stor mot emittersidan
och avtagande mot kollektorsidan, vinner man
dels ett bredare kollektorspärrskikt (med
mindre kapacitans och större
spänningstålighet som följd) och dels kommer den
varierande dopningen att medföra en potentialgradient
i basen, ett "driftfält". Driftfältet påskyndar
minoritetsbärarnas vandring från emitter till
kollektor och höjer därmed gränsfrekvensen.
Den diffunderade transistorn medför inte
enbart fördelar inom högfrekvensområdet utan
även inom effektområdet. Den diffunderade
övergången kan utföras med stor yta — med
bibehållande av ett tunt och plant basskikt —
och det medför stor strömtålighet. Den stora
ytan medför möjligheter att ordna goda såväl
termiska som elektriska kontakter till kristallen
och därmed blir kylningen fördelaktig.
Det förekommer kombinationer av olika
pn-övergångar. I vissa fall kan det vara förmån-
Emitter (legerati, förångad
eller diffunderad)
Sortetsat materia!
Baskontakt
Fig. 15. Odlade
transistorer; t.v.
vanlig typ, t.h.
tetrodtransistor.
ligt att diffundera bas- och kollektorskikt men
legera på en emitter på basen. De flesta
transistorer för högre frekvenser — även av
lege-rad typ eller ytbarriärtransistorer — utföres
numera med diffunderade basskikt. Härigenom
vinnes både snabbhet och spänningstålighet.
Om dopningen göres stark mot emittern
försämras emitterbas-övergångens
spänningstålighet, vilket måste beaktas vid reversering av
switchar.
Mesa-transistorn har fått sitt namn efter ett
mexikanskt berg, som har en platåliknande
topp. Mesa-transistorn förekommer i en mängd
olika utföranden, men det gemensamma är att
bas och emitter erhållits genom diffusion och
att kristallmaterialet runt emitter- och
baskontakterna på kristallens översida etsats bort,
fig. 16.
För att få goda och närliggande kontakter till
emitter och bas, förångar man legerings- och
kontaktmaterial till kristallytan med hjälp av
fina masker.
Mesa-transistorns små dimensioner ger små
kapacitanser och diffusionsmetoden tillåter
mycket tunna basskikt. Mesa-transistorn är
därför en av de främsta
högfrekvenstransisto-rerna.
Effekttransistorer måste ha stora ytor för att
kunna tåla hög ström. Det är svårt att
samtidigt som spänningståligheten skall hållas hög,
göra basen tunn över stora ytor. Resultatet blir
att hög effekt och hög frekvens blir svåra att
förena; hög frekvens kräver små dimensioner
och hög effekt stora dimensioner. Om man
prickar av ett antal transistorer i ett
effekt-frekvensdiagram, finner man att de olika
transistortyperna, som har beskrivits, hamnar efter
i stort sett räta linjer, fig. 17.
Andra halvledarkomponenter
Foto elektriska halvledarkomponenter
En halvledarkristall blir bättre ledande vid hög
temperatur på grund av den termiska
alstringen av bärare. Bärarna kan emellertid alstras
även av infallande ljus, dvs. fotoner. En halv-
Diffunderad kristall
Platta med kollektoranslutning
Fig. 16.
Mesatransistor i
genomskärning.
90 TEKNISK TIDSKRIFT 1960 H. 5
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
