Tranzistorul Bipolar KT-608

0.Generalităţi

Tranzistor este numit dispozitivul electric semiconductor cu unul sau mai multe joncţiuni şi care este folosit pentru amplificarea semnalelor, avînd unul sau mai multe contacte electrice. Cea mai largă răspîndire şi utilizare o au tranzistoarele cu două joncţiuni şi trei contacte electrice, ele fiind numite tranzistoare bipolare. Joncţiunile împart cristalul în trei regiuni. În dependenţă de tipul şi ordinea regiunilor se deosebesc două tipuri de tranzistoare p-n-p şi n-p-n. Principiul lor de funcţionare fiind acelaşi.

Una dintre regiuni este dopată cu impurităţi mai mult decît celelalte două şi aceasta este numită – emitor. Regiunea din mijloc este numită bază, iar a treia regiune – colector. Destinaţia principală a colectorului este extragerea purtătorilor de sarcină din bază, de aceea dimensiunile lui sunt mai mari ca cale ale bazei. Joncţiunea dintre emitor şi bază este numită joncţiunea emitorului, iar dintre colector şi bază – joncţiunea colectorului.

Structura simplificată al unui tranzistor bipolar este arătată în fig.0.1, a, b, iar simbolurile grafice în fig.0.1, c şi d.

a) c)

b) d)

Fig.0.1

Structura simplificată a tranzistorului n-p-n şi p-n-p

şi reprezentarea lor grafică

În tranzistoarele p-n-p purtătorii de sarcină de lucru sunt golurile, iar în tranzistoarele n-p-n – electronii. În dependenţă de mecanismul de deplasării purtătorilor de sarcină prin regiunea bazei se deosebesc două tipuri de tranzistoare: cu drift şi fără drift. În tranzistoarele fără drift trecerea purtătorilor de sarcină prin bază se face prin difuzie. Iar în tranzistoarele cu drift trecerea purtătorilor se face pe baza mişcării de drift a lor.

1.Tehnologia de fabricare a

tranzistorului KT – 608

La etapa actuală există diferite metode de fabricare ale tranzistoarelor. În dependenţă de tipul tranzistorului, destinaţia lui se deosebesc următoarele metode de fabricare:

- Metoda de aliere

- Metoda difuziei

- Metoda de conversie

- Metoda planară

- Metoda mesa – planară

- Metoda epitaxial – planară

Tranzistorul KT – 608 reprezintă un tranzistor de tip n-p-n. Metoda de fabricare a acestui tranzistor este metoda planară.

În continuare vom analiza această metodă.

Din punct de vedere constructiv dispozitivele planare sunt caracterizate cu aceea că toate straturile sunt realizate pe una şi aceeaşi parte a plachetei, de aceea şi electrozii sunt plasaţi pe aceeaşi parte.

Masca în formă de oxid de siliciu SiO2 , o primim prin metoda oxidării termice a suprafeţelor de siliciu, care posedă următoarele proprietăţi:

1) Masca de oxid este legată organic cu suprafaţa plachetei, având un contact trainic cu ea, ceea ce exclude pătrunderea difuzorului în locul dintre mască şi suprafaţă.

2) Grosimea măştii de oxid (aproximativ un micron) este destul pentru apărarea părţilor respective a plachetei împotriva atomilor ce difuzează.

3) Stratul d oxid în acelaşi timp cu funcţia de mascare îndeplineşte şi funcţia de apărare (înseamnă şi a p-n joncţiunii, care iese la suprafaţă) de la influienţa diferitor factori externi. În cazul, tehnologiilor de aliere şi mesa pentru asta este nevoie de a folosi metode speciale de protecţie.

În continuare vom prezenta ciclul de fabricare a tranzistorului prin metoda planară. Se ea o plachetă din Si tip-n, care în structura rezultantă joacă rolul de colector. Pe această plachetă peste prima mască de oxid se efectuiază difuzia acceptorului (de obicei bor) şi se primeşte stratul p al bazei. Apoi peste a doua mască se face difuzia donorilor (de obicei fosfor) astfel primim stratul emitorului. În sfârşit cu ajutorul celei de-a treia măşti de oxid se conectează contactele omice din aluminiu la toate cele trei straturi şi în continuar esunt lipite la aceste contacte sârmuliţe subţiri care joacă rolul de picioruşe ale tranzistorului.

În varianta considerată placheta este aleasă cu o rezistenţă destul de mare, pentru a asigura o tensiune de străpungerea a joncţiunii colectorului necesară.