Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1962, H. 5 - Epitaxial- och planartransistorer, av Bo Ragnemalm
<< 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.
Epitaxial- och
planartransistorer
Även om mesatekniken (Tekn. T. 1960 s. 90)
för tillverkning av transistorer har blivit allt
mera använd, har den några ganska allvarliga
nackdelar. Den kollektorregion av högresistivt
material, som fordras för att man skall få låg
kollektorkapacitans och för att tillräckligt hög
kollektor-basspänning skall kunna tillåtas,
medför också hög kollektorresistans. Detta är
särskilt besvärande, när det gäller att få fram
goda högfrekvenstransistorer.
Epitaxialtransistorer
Ansträngningarna att råda bot på
mesatransistorns nackdelar har lett fram till vad som
kallas epitaxialteknik, vars användning för
tillverkning av högfrekvenstransistorer första
gången presenterades i USA i juni 1960 av Bell
Telephone Laboratories. Ordet epitaxial är
ursprungligen grekiskt och sammansatt av epi
(ovanpå) och taxis (ordning, uppställning).
Framställning
Den tjocklek, som fordras ur elektrisk
synpunkt på den högresistiva kollektorregionen är
0,0025 mm, vilket är endast 1/30 av vad som
av mekaniska skäl använts. Epitaxialtekniken
innebär, att man förångar ett tunt skikt
högresistivt material på ett tjockare skikt
låg-resistivt. Det högresistiva skiktet kommer
sedan att bilda transistorns aktiva del.
Utgångsmaterialet är en skiva av en enkristall
av hårt dopat material, t.ex. kisel. Skivan, som
är ca 20 mm i diameter, slipas och etsas till
viss tjocklek. Den placeras i en ugn, i vilken
även en kiselförening, vanligen kiseltetraklorid,
finnes. Om kiselplattan hålles vid en
förhållandevis låg temperatur, utfälles ett lätt dopat
och därför högresistivt lager av kisel i form
av en tunn film, vilken göres 0,0025—0,01 mm
tjock. Filmen antar härvid samma struktur som
kristallen. Med termen "epitaxial" vill man just
framhålla, att filmen är en direkt fortsättning
av bottenplattans enkristallstruktur. I det
högresistiva materialet diffunderas sedan bas- och
emitterskikten, fig. 1.
Från varje skiva erhålles ca 1 000 transisto-
Civilingenjör Bo Ragnemalm, Linköping
621.382.3
rer. I jämförelse med tillverkningen av de
vanliga diffusionstransistorerna innebär
epitaxialtekniken att endast ett nytt led tillkommer i
tillverkningen. Detta gör, att de nu dyra
epi-taxialtransistorerna om något år, när
tillverkningen startat i full skala, bör vara nere i
priser, som vid lika stora serier är obetydligt
högre än för de vanliga
diffusionstransistorerna.
Egenskaper
Med epitaxialteknik har man lyckats sänka
bottenspänningsfallet för mesatransistorer till
värden motsvarande dem för legerade
högfrekvenstransistorer. Epitaxialtekniken har visat
sig särskilt fördelaktig för framställning av
ki-seltransistorer, där den höga
kollektorresistan-sen tidigare varit en stor nackdel. Man har
t.ex. lyckats framställa en kiseltransistor med
ett kollektor-emitterspänningsfall på 0,16 V vid
10 mA för en transistor som har en tillslagstid
på 20 ns. Likaså lämpar sig tekniken för
transistorer, avsedda att tåla högre strömmar. Man
kan också minska emitterarean och ändå få
måttlig bottenspänning. Detta resulterar i en
transistor med ännu bättre
högfrekvensegen-skaper.
Alltfler transistorfabrikanter börjar tillverka
kiseltransistorer i epitaxialutförande. I fråga
om germaniumtransistorer är meningarna
mera delade. Philco har t.ex. efter ett års prov
upphört att tillverka epitaxialtransistorer i
germanium. Man anser att MADT (Micro Alloy
flif-fused Transistor)-transistorerna är överlägsna
genom att den individuella behandlingen under
tillverkningen möjliggör en bättre kontroll av
transistorns parametrar. Enligt Philco blir hos
làqmhtivt
substrat
Fig. 1.
Epitaxial-transistor.
TEKNISK TIDSKRIFT 1962 H. 1 J33
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
