ทรานซิสเตอร์ epitaxial คืออะไร?

transistor epitaxial เป็นผู้บุกเบิกสำหรับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์สมัยใหม่จำนวนมากทรานซิสเตอร์มาตรฐานใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์สามชิ้นหลอมรวมเข้าด้วยกันโดยตรงทรานซิสเตอร์ Epitaxial เป็นเหมือนทรานซิสเตอร์มาตรฐานยกเว้นพวกเขามีชั้นฟิล์มบางมากของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่บริสุทธิ์และไม่มีประจุที่สะสมอยู่ระหว่างส่วนทรานซิสเตอร์เพื่อป้องกันพวกเขาจากกันสิ่งนี้ช่วยปรับปรุงความเร็วและประสิทธิภาพของอุปกรณ์อย่างมาก

ทรานซิสเตอร์มาตรฐานประกอบด้วยวัสดุกึ่งคอนเนกติกสามชิ้นเช่นซิลิคอนซิลิคอนสำหรับชิ้นส่วนเหล่านี้ผสมกับสารเติมแต่งที่ให้ประจุไฟฟ้าสำหรับทรานซิสเตอร์ประเภท NPN มาตรฐานอุตสาหกรรมสองชิ้นจะถูกเรียกเก็บเงินในเชิงลบในขณะที่ชิ้นที่สามถูกเรียกเก็บเงินในเชิงบวก

เพื่อสร้างทรานซิสเตอร์ซิลิคอนสามชิ้นถูกหลอมรวมเข้าด้วยกันชิ้นส่วนที่มีประจุลบเมื่อชิ้นส่วนเหล่านี้ถูกหลอมรวมเข้าด้วยกันการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนจะเกิดขึ้นในสองแห่งที่ชิ้นส่วนพบกันเรียกว่าทางแยกการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนยังคงดำเนินต่อไปในทางแยกจนกว่าจะมีความสมดุลระหว่างค่าลบและค่าบวกมีความสมดุลในการชาร์จไฟฟ้าทั้งสองพื้นที่นี้ไม่มีค่าใช้จ่ายใด ๆ อีกต่อไปและเรียกว่าพื้นที่การพร่อง

ภูมิภาคการพร่องในทรานซิสเตอร์กำหนดลักษณะการทำงานของอุปกรณ์จำนวนมากเช่นความรวดเร็วของอุปกรณ์ที่สามารถเปลี่ยนสถานะได้และแรงดันไฟฟ้าที่อุปกรณ์จะดำเนินการหรือล้มเหลวเรียกร้องให้มีการสลายหรือแรงดันไฟฟ้าหิมะถล่มเนื่องจากวิธีการสร้างภูมิภาคที่พร่องในทรานซิสเตอร์มาตรฐานเกิดขึ้นตามธรรมชาติจึงไม่แม่นยำอย่างเหมาะสมและไม่สามารถควบคุมได้เพื่อปรับปรุงหรือเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางกายภาพของพวกเขานอกเหนือจากการเปลี่ยนความแข็งแรงของประจุที่เพิ่มลงในซิลิกอนเป็นเวลาหลายปีที่ทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียมมีความเร็วในการสลับที่เหนือกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับทรานซิสเตอร์ซิลิคอนเพียงเพราะเซมิคอนดักเตอร์เจอร์เมเนียมมีแนวโน้มที่จะสร้างพื้นที่ลดลงที่เข้มงวดขึ้นตามธรรมชาติ

ในปี 1951 Howard Christensen และ Gordon Teal Labs สร้างเทคโนโลยีที่เราเรียกว่า epitaxial Depositionเทคโนโลยีนี้เป็นชื่อที่แนะนำสามารถฝากฟิล์มบาง ๆ หรือเลเยอร์ของวัสดุบนพื้นผิวของวัสดุที่เหมือนกันในปี 1960 เฮนรี่ Theurer เป็นผู้นำทีมเบลล์ที่ใช้การสะสม epitaxial อย่างสมบูรณ์แบบสำหรับเซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอน

วิธีการใหม่ในการก่อสร้างทรานซิสเตอร์เปลี่ยนอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ตลอดไปแทนที่จะพึ่งพาแนวโน้มตามธรรมชาติของซิลิคอนเพื่อสร้างพื้นที่ลดลงของทรานซิสเตอร์เทคโนโลยีสามารถเพิ่มเลเยอร์ซิลิคอนบริสุทธิ์และไม่มีประจุที่บาง ๆ ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นภูมิภาคที่พร่องกระบวนการนี้ให้นักออกแบบควบคุมลักษณะการปฏิบัติงานของทรานซิสเตอร์ซิลิคอนได้อย่างแม่นยำและเป็นครั้งแรกที่ทรานซิสเตอร์ซิลิกอนที่มีประสิทธิภาพมีประสิทธิภาพดีกว่าในทุกเรื่องเกี่ยวกับคู่เจอร์เมเนียมของพวกเขา

กับกระบวนการสะสม epitaxial ที่สมบูรณ์Epitaxial Transistor ซึ่ง บริษัท กดลงในบริการทันทีในอุปกรณ์สลับโทรศัพท์ปรับปรุงทั้งความเร็วและความน่าเชื่อถือของระบบประทับใจกับประสิทธิภาพของทรานซิสเตอร์ epitaxial, Fairchild Semiconductors เริ่มทำงานในทรานซิสเตอร์ epitaxial ของตัวเองในตำนาน 2N914มันเปิดตัวอุปกรณ์ในตลาดในปีพ. ศ. 2504 และยังคงใช้งานได้อย่างกว้างขวาง

หลังจากการเปิดตัวของ Fairchild บริษัท อื่น ๆ เช่น Sylvania, Motorola และ Texas Instruments เริ่มทำงานในทรานซิสเตอร์ epitaxial ของตัวเองและยุคซิลิคอนของอิเล็กทรอนิกส์เกิด.เนื่องจากความสำเร็จของการสะสม epitaxial ในการสร้างทรานซิสเตอร์และอุปกรณ์ซิลิกอนโดยทั่วไปวิศวกรจึงหาประโยชน์อื่น ๆ สำหรับเทคโนโลยีและในไม่ช้ามันก็ทำงานกับวัสดุอื่น ๆ เช่นออกไซด์โลหะทายาทโดยตรงของทรานซิสเตอร์ epitaxial มีอยู่ในเกือบทุกล่วงหน้าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่จินตนาการได้: หน้าจอแบน, กล้องดิจิตอล CCD, โทรศัพท์มือถือ, วงจรรวม, โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์, ชิปหน่วยความจำ, เซลล์แสงอาทิตย์และอุปกรณ์อื่น ๆ มากมายที่ก่อให้เกิดรากฐานของระบบเทคโนโลยีที่ทันสมัยทั้งหมด