Was ist ein epitaxialer Transistor?

Der epitaxiale Transistor ist der Vorläufer für viele moderne Halbleitergeräte.Ein Standardtransistor verwendet drei Teile des Halbleitermaterials, die direkt zusammenfustert werden.Epitaxiale Transistoren ähneln einem Standardtransistor, außer dass sie eine sehr dünne Filmschicht aus reinem, ungeladenem Halbleitermaterial haben, das zwischen den Transistorabschnitten abgelagert ist, um sie voneinander zu isolieren.Dies verbessert die Geschwindigkeit und Leistung des Geräts erheblich.

Ein Standard -Transistor besteht aus drei Teilen eines halbektiven Materials wie Silizium.Das Silizium für diese Stücke wird mit einem Additiv gemischt, der ihnen eine elektrische Ladung verleiht.Für einen NPN-Transistor, einen Branchenstandard, werden zwei der Teile negativ aufgeladen, während der dritte positiv aufgeladen wird.negativ geladene Stücke.Sobald diese Stücke miteinander verschmolzen sind, tritt ein Elektronenaustausch an den beiden Stellen auf, an denen sich die Teile treffen, die als Junctions bezeichnet werden.Der Elektronenaustausch setzt sich an den Kreuzungen fort, bis ein Gleichgewicht zwischen den negativen und positiven Ladungen erfüllt ist.Nachdem diese beiden Bereiche die elektrischen Ladungen ausgeglichen haben, haben sie überhaupt keine Ladung mehr und werden als Verarmungsregionen bezeichnet.und bei welchen Spannungen das Gerät durchführt oder fehlschlägt, bezeichnete seine Aufschlüsselung oder Lawinenspannung.Da die Methode zur Erzeugung von Verarmungsregionen bei Standardtransistoren auf natürliche Weise auftritt, sind sie nicht optimal präzise und können nicht kontrolliert werden, um ihre physikalische Struktur zu verbessern oder zu verändern, außer dass die Stärke der Ladung zunächst dem Silizium hinzugefügt wird.In jahrelanger Zeit hatten Germaniumtransistoren im Vergleich zu Siliziumtransistoren überlegene Schaltgeschwindigkeiten, nur weil der Germanium -Halbleiter tendenziell engere Verarmungsregionen bildete.Diese Technologie könnte, wie der Name schon sagt, einen sehr dünnen Film oder eine Schicht von Material auf einem Substrat eines identischen Materials ablegen.1960 leitete Henry Theurer das Bell -Team, das die Verwendung einer epitaxialen Ablagerung für Silizium -Halbleiter perfektionierte.

Dieser neue Ansatz zur Transistorkonstruktion veränderte die Halbleitergeräte für immer.Anstatt sich auf die natürlichen Tendenzen von Silizium zu verlassen, um die Depletionsregionen eines Transistors zu bilden, könnte die Technologie sehr dünne Schichten von reinem, ungeladenem Silizium hinzufügen, die als Erschöpfungsregionen fungieren würden.Dieser Prozess gab Designer eine präzise Kontrolle über die operativen Eigenschaften von Siliziumtransistoren, und zum ersten Mal wurden kostengünstige Siliziumtransistoren in jeder Hinsicht über ihre deutschen Gegenstücke überlegen.Der epitaxiale Transistor, den das Unternehmen in seinem Telefonschaltgerät in sofortigen Service drückte und sowohl die Geschwindigkeit als auch die Zuverlässigkeit des Systems verbesserte.Fairchild Semiconductors, die von der Leistung des epitaxialen Transistors beeindruckt waren, begannen mit der Arbeit an einem eigenen epitaxialen Transistor, dem legendären 2N914.Es veröffentlichte das Gerät 1961 auf dem Markt und blieb in großer Bedeutung.

Nach der Veröffentlichung von Fairchild begannen andere Unternehmen wie Sylvania, Motorola und Texas Instrumente, an ihren eigenen epitaxialen Transistoren zu arbeiten, und das Siliziumalter der Elektronik wargeboren.Aufgrund des Erfolgs der epitaxialen Ablagerung bei der Schaffung von Transistoren und Siliziumgeräten im Allgemeinen suchten die Ingenieure andere Verwendungszwecke für die Technologie aus, und es wurde bald mit anderen Materialien wie Metalloxiden gearbeitet.Die direkten Nachkommen des epitaxialen Transistors existieren in fast jedem VormarschD Elektronische Geräte vorstellen: Flachbildschirme, CCDs der Digitalkamera, Mobiltelefone, integrierte Schaltungen, Computerprozessoren, Speicherchips, Solarzellen und eine Vielzahl anderer Geräte, die die Grundlagen aller modernen technologischen Systeme bilden.