성장접합 트랜지스터
Grown-junction transistor
성장 접합 트랜지스터는 양극성 접합 트랜지스터의 첫 번째 유형이었다.[1] 최초의 양극성 점-접촉 트랜지스터 이후 6개월 만인 1948년[2] 6월 23일 벨 연구소에서 윌리엄 쇼클리(William Shockley)가 발명한 것이다. 최초의 게르마늄 시제품은 1949년에 만들어졌다. 벨랩스는 1951년 7월 4일 쇼클리의 성장형 트랜지스터를 발표했다.
NPN 성장형 트랜지스터는 반도체 재료의 단일 결정으로 만들어지며, 두 개의 PN 결합이 그것으로 성장한다. 성장 과정에서 녹은 반도체 욕조에서 씨앗 결정이 천천히 당겨져 막대 모양의 결정체(볼레)로 자란다. 녹은 반도체는 처음부터 도핑 N형이다. 성장 과정에서 미리 결정된 순간에 작은 P형 도판트 펠릿이 추가되고, 그 직후에 N형 도판트 펠릿이 약간 더 커진다. 이러한 도펜트는 녹은 반도체에서 용해되며 이후 성장한 반도체의 종류를 변화시킨다. 결과 크리스털은 얇은 층의 P형 재료를 N형 재료의 섹션 사이에 끼워 넣는다. 이 P형 층은 두께가 1,000분의 1 인치(25 μm) 정도로 작을 수 있다. 수정은 얇게 썰어 얇게 된 P형 층을 슬라이스 중앙에 두고 막대 모양으로 자른다. 각 막대는 N형 끝을 납을 지지하고 전도하는 납에 납땜한 다음, 중앙 P형 층에 매우 미세한 금 리드를 용접하고 마지막으로 밀봉된 캔에 인클로저하여 트랜지스터로 만든다. 이와 유사한 공정을 통해 반대편 도파트를 사용하여 PNP 성장 결합 트랜지스터를 만들 수 있다.
이 과정에서 가장 어려운 부분은 철사가 밑단 두께보다 직경이 클 수 있기 때문에 금선을 밑단층에 용접하는 것이다. 이 작업을 용이하게 하기 위해 금선을 뾰족하게 하거나 끝이 기본 층보다 얇을 때까지 평평하게 한다. 전기 저항 측정에서 기본 층과 접촉하는 것으로 나타날 때까지 금 와이어의 끝은 막대를 따라 미끄러진다. 이때 전류를 인가하여 와이어를 제자리에 용접한다. 불행하게도 용접부가 너무 크거나 베이스 층의 중심에서 약간 벗어난 경우가 있다. 트랜지스터의 단락을 방지하기 위해 금선은 베이스에 사용되는 것과 동일한 유형의 도판트를 소량으로 합금한다. 이로 인해 용접 지점에서는 베이스 층이 약간 두꺼워진다.
성장 접합 트랜지스터는 상대적으로 두꺼운 기본 레이어 때문에 오디오 범위 이상의 주파수에서 거의 작동하지 않는다. 얇은 베이스 층을 키우는 것은 제어하기 매우 어려웠고 베이스에 연결된 와이어를 용접하는 것은 얇아질수록 더 어려워졌다. 고주파 작동은 베이스 반대쪽에 있는 두 번째 와이어를 용접하고, 테트로드 트랜지스터를 제작하며, 이 두 번째 베이스 연결부에 특수 바이어싱을 사용하여 얻을 수 있었다.
참고 항목
참조
- ^ 트랜지스터 박물관 역사 트랜지스터 사진 갤러리 BELL Labs 유형 M1752
- ^ Morris, Peter Robin (1990). "4.2". A History of the World Semiconductor Industry. IEE History of Technology Series 12. London: Peter Peregrinus Ltd. p. 29. ISBN 0-86341-227-0.
