Transistor de junção de liga - Alloy-junction transistor

Close up vista do interior de um transistor de junção de liga de germânio RCA 2N140 PNP, por volta de 1953
Close-up vista do interior de um transistor de junção de liga de germânio PNP 2N1307 da General Electric, anos 1960

O transistor de junção de liga de germânio , ou transistor de liga , foi um dos primeiros tipos de transistor de junção bipolar , desenvolvido na General Electric e na RCA em 1951 como uma melhoria em relação ao transistor de junção anterior .

A construção usual de um transistor de junção de liga é um cristal de germânio formando a base, com o emissor e os grânulos de liga do coletor fundidos em lados opostos. Índio e antimônio eram comumente usados ​​para formar as junções de liga em uma barra de germânio tipo N. O pellet de junção do coletor teria cerca de 50 mils (milésimos de polegada) de diâmetro, e o pellet emissor, cerca de 20 mils. A região da base seria da ordem de 1 mil (0,001 polegadas, 25 μm) de espessura. Vários tipos de transistores de junção de liga aprimorados foram desenvolvidos ao longo dos anos em que foram fabricados.

Todos os tipos de transistores de junção de liga tornaram-se obsoletos no início dos anos 1960, com a introdução do transistor planar, que poderia ser produzido em massa facilmente, enquanto os transistores de junção de liga tinham que ser feitos individualmente. Os primeiros transistores planares de germânio tinham características muito piores do que os transistores de germânio de junção de liga da época, mas custavam muito menos, e as características dos transistores planares melhoraram muito rapidamente, superando rapidamente as de todos os transistores de germânio anteriores.

Transistor de micro-liga

O transistor de micro-liga ( MAT ) foi desenvolvido pela Philco como um tipo aprimorado de transistor de junção de liga, oferecendo uma velocidade muito maior.

Ele é construído de um cristal semicondutor formando a base, na qual um par de poços são gravados (semelhante ao transistor de barreira de superfície anterior de Philco ) em lados opostos, em seguida, fundindo o emissor e os grânulos de liga do coletor nos poços.

Transistor difundido de micro-liga

O transistor difuso de micro-liga ( MADT ), ou transistor de base difusa de micro-liga , foi desenvolvido pela Philco como um tipo aprimorado de transistor de micro-liga; ele ofereceu uma velocidade ainda maior. É um tipo de transistor de base difusa .

Antes de usar técnicas eletroquímicas e gravar poços de depressão no material de cristal semicondutor de base, uma camada gasosa de fósforo difusa aquecida é criada sobre todo o cristal de base semicondutor intrínseco, criando um material semicondutor de base graduada do tipo N. O poço emissor é gravado muito raso nesta camada de base difusa.

Para operação em alta velocidade, o poço coletor é gravado em todo o caminho através da camada de base difusa e através da maior parte da região semicondutora de base intrínseca, formando uma região de base extremamente fina. Um campo elétrico projetado por dopagem foi criado na camada de base difusa para reduzir o tempo de trânsito da base do portador de carga (semelhante ao transistor de campo de deriva ).

Transistor difuso pós-liga

O transistor difuso pós-liga ( PADT ), ou transistor de base difusa pós-liga , foi desenvolvido pela Philips (mas a GE e a RCA entraram com pedido de patente e Jacques Pankove da RCA recebeu a patente) como uma melhoria para a junção da liga de germânio transistor, oferece uma velocidade ainda maior. É um tipo de transistor de base difusa .

O transistor difuso de micro-liga Philco tinha uma fraqueza mecânica que, em última análise, limitava sua velocidade; a fina camada de base difusa quebraria se fosse muito fina, mas para obter alta velocidade, ela precisava ser o mais fina possível. Além disso, era muito difícil controlar a liga em ambos os lados de uma camada tão fina.

O transistor difuso pós-liga resolveu esse problema tornando o cristal semicondutor em massa o coletor (em vez da base), que poderia ser tão espesso quanto necessário para a resistência mecânica. A camada de base difusa foi criada em cima disso. Em seguida, dois grânulos de liga, um tipo P e um tipo N, foram fundidos no topo da camada de base difusa. O grânulo tendo o mesmo tipo que o dopante base tornou-se então parte da base e o grânulo tendo o tipo oposto ao dopante base tornou-se o emissor.

Um campo elétrico projetado por dopagem foi criado na camada de base difusa para reduzir o tempo de trânsito da base do portador de carga (semelhante ao transistor de campo de deriva ).

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