Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1962, H. 18 - Halvledarnas tekniska möjligheter, av Dick Lundqvist
<< 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.
nn+ eller pp + övergångar, som sannolikt
utbildas mellan kiselkarbidkornens ytor och
inre volym. Eftersom kiselkarbidmotstånden
uppbyggs väsentligen av serie- och
parallellkopplade kontakter mellan kiselkarbidkorn, utbildas
det symmetriska kedjor av övergångar av
typen pnppnppnp...
De är alltså symmetriska spänningsberoende
motstånd, där de enskilda spärrarna nalkas
genombrott redan vid rätt låga spänningar, men
där man kan bygga upp höga arbetsspänningar
genom seriekoppling av ett stort antal korn i
aggregaten. Trots att kiselkarbiden är en
ganska svårhanterlig halvledare i jämförelse med
Ge och Si och att kiselkarbidmotståndens
funktion ännu har många dunkla punkter, erbjuder
de alltjämt i många stycken oöverträffade
egenskaper i fråga om att upptaga, avleda och
förbruka energi från överspänningar och att göra
detta till ett lågt pris.
Pnp-dioder lämpar sig däremot bättre för
till-lämpningar, där man önskar sig mer exakta
och reproducerbara egenskaper och eventuellt
ännu brantare spänningsberoende, fig. 8.
Genom val av grundresistivitet och dopning kan
man lägga spärrspänningen på godtycklig höjd.
När spärrspänningen överskrides, sker
genombrott, lavingenombrott eller Zener-genombrott,
liksom hos de asymmetriska dioderna. För
mycket låga spänningar kan man helt enkelt
parallellkoppla två motvända dioder och på så
sätt utnyttja ledkaraktäristikens
spänningsberoende i vardera riktningen.
Transistorer finns det nu en otroligt artrik
flora av. Sedan den ursprungliga
spetstransistorn trängts undan av npn- eller
p/ip-skikttran-sistorn, som medger större stabilitet, större
re-producerbarhet i tillverkning och framförallt
vidgade effektgränser, har transistorns princip
bibehållits i stort sett oförändrad. Den
successiva utvecklingen av teknologin har vidgat
gränserna för dess användningsområden, ökat
stabiliteten och sänkt produktionskostnaderna.
För krafttillämpningar kan man nu finna
transistorer för 200—300 W samtidigt som
mi-niatyriseringssträvandena i andra
tillämpningar drar fram enheter, som skall hantera jiW.
I en viss datamaskin uppges insatta 10 000
transistorer sammanlagt dra 100 mA.
Frekvensgränserna, som väsentligen bestäms
av laddningsbärarnas löptider genom
basskiktet (spärrskiktet) men också av deras
livslängder, beror sålunda dels på hur tjocka
basskikt man vill ha med hänsyn till erforderlig
kollektorspänning och till osäkerheten i
tillverkningsprocessen, dels också på eftersträvad
verkningsgrad och arbetstemperatur. För
hög-effekttransistorer (medeleffekt) ligger
frekvensgränsen i trakten av 1 MHz. För mindre
transistorer av legeringstyp — i allmänhet Ge
— faller frekvensgränsen vid 20—30 MHz. Det
är nämligen svårt att åstadkomma så jämn
väfning vid legeringsprocessen och så väl
kontrollerat tidstemperaturprogram, att man
vågar göra basskikten tunnare än ca 25 |xm.
Med diffusionsteknikens hjälp kan man kom-
10* 10’^A
Fig. S. Varistorfunktion hos pnp- eller npn-dioder
med olika värden på grunddopningen.
ma ned till skikttjocklekar på ca 1 ^.m, vilket
ger en gränsfrekvens på ca 150 MHz för Si och
600 MHz för Ge i mesatransistorerna, där
kontaktytan reducerats till mycket små
dimensioner. Om man försöker göra ännu tunnare
basskikt, t.ex. med en ytskiktteknik, kan man
komma ännu något högre men till priset av starkt
ökad ömtålighet och minskad stabilitet. Med
hjälp av den tidigare nämnda epitaktiska
tekniken bör man kunna bygga ytterligt tunna och
väldefinierade skikt och den vägen kan man
kanske nå något längre.
En annan väg, som prövats för att höja
gränsfrekvensen, är att öka laddningsbärarnas
hastighet i basskiktet genom att där bygga in en
gradient i dopningen, som blir ekvivalent med
Fig. 9. Pnpn-dioden; upptill uppbyggnad, a—d dess
funktion illustrerad med totala koncentrationen av
fria laddningsbärare i de olika skikten.
486 TEKNISK TIDSKRIFT 1 962 H. 17
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
