Hva er en epitaksial transistor?

Den epitaksiale transistoren er forløperen for mange moderne halvlederenheter.En standard transistor bruker tre stykker halvledermateriale smeltet direkte sammen.Epitaksiale transistorer er omtrent som en standard transistor, bortsett fra at de har et veldig tynt filmlag med rent, uladet halvledermateriale som er avsatt mellom transistorseksjonene for å isolere dem fra hverandre.Dette forbedrer enhetens hastighet og ytelse.

En standard transistor består av tre stykker av et halvledende materiale, for eksempel silisium.Silisiumet for disse brikkene er blandet med et tilsetningsstoff som gir dem en elektrisk ladning.For en transistor fra NPN-typen, en industristandard, blir to av brikkene negativt ladet mens den tredje er positivt ladet.

For å bygge transistoren er de tre silisiumstykkene smeltet sammen, med det positivt ladede stykket klemt mellom de tonegativt ladede stykker.Når disse brikkene er smeltet sammen, oppstår en utveksling av elektroner på de to stedene der brikkene møtes, kalt veikryss.Elektronutvekslingen fortsetter i kryssene til en balanse mellom de negative og positive ladningene er oppfylt.og på hvilke spenninger enheten vil utføre eller mislykkes, kalt nedbrytningen eller snøskredspenningen.Fordi metoden for å skape uttømmingsregioner i standardtransistorer skjer naturlig, er de ikke optimalt presise og kan ikke kontrolleres for å forbedre eller endre deres fysiske struktur, utover å endre styrken til ladningen som opprinnelig ble lagt til silisiumet.I årevis hadde germaniumtransistorer overlegne byttehastigheter sammenlignet med silisiumtransistorer ganske enkelt fordi germanium -halvlederen hadde en tendens til å danne strammere uttømmingsregioner naturlig.Denne teknologien, som navnet antyder, kan avsette en veldig tynn film, eller lag, av materiale på et underlag av et identisk materiale.I 1960 ledet Henry Theurer Bell -teamet som perfeksjonerte bruk av epitaksial deponering for silisium halvledere.

Denne nye tilnærmingen til transistorkonstruksjon endret halvlederapparater for alltid.I stedet for å stole på de naturlige tendensene til silisium til å danne en transistors uttømmingsregioner, kan teknologien legge til veldig tynne lag med rent, uladet silisium som ville fungere som uttømmingsregionene.Denne prosessen ga designere presis kontroll over de operasjonelle egenskapene til silisiumtransistorer, og for første gang ble kostnadseffektive silisiumtransistorer overlegen i alle henseender til sine germanium kolleger.Epitaxial transistor, som selskapet presset inn i umiddelbar service i telefonens bytteutstyr, og forbedret både hastigheten og påliteligheten til systemet.Imponert over ytelsen til den epitaksiale transistoren, begynte Fairchild Semiconductors arbeidet med sin egen epitaksiale transistor, den legendariske 2N914.Den ga ut enheten på markedet i 1961, og den forble i bred bruk.

Etter Fairchilds utgivelse begynte andre selskaper, som Sylvania, Motorola og Texas Instruments, arbeidet med sine egne epitaksiale transistorer, og silisiumalderen på elektronikk varFødt.På grunn av suksessen med epitaksial avsetning i opprettelsen av transistorer, og silisiumenheter generelt, oppsøkte ingeniører andre bruksområder for teknologien, og det ble snart satt i arbeid med andre materialer, for eksempel metalloksider.De direkte etterkommerne av den epitaksiale transistoren eksisterer i nesten alle fremskrittd elektronisk enhet tenkelig: flate skjermer, CCD -er med digitalt kamera, mobiltelefoner, integrerte kretsløp, datamaskinprosessorer, minnebrikker, solceller og et utall av andre enheter som danner grunnlaget for alle moderne teknologiske systemer.