Dodał admin, 2007-10-09 Autor / Opracowanie: Tomasz Bajdan

Pierwszy tranzystor skonstruowano w 1947 roku w laboratoriach firmy Bell Telephone Laboratories. Wynalazcami są John Bardeen, Walter Houser Brattain oraz William Bradford Shockley.

 Tranzystory epitaksjalno- planarne
Typowa konstrukcja współczesnego tranzystora epitaksjalno- planarnego oraz rozkłady domieszek w poszczególnych jego obszarach są przedstawione na rysunku 8
Dwuwarstwowy obszar kolektorowy n – n+ pozwala łatwiej optymalizować parametry tranzystora. Gruba, niska oporowa płytka podłożowa n+ zapewnia wytrzymałość mechaniczną, a cienka, wysokooporowa warstwa epitaksjalna zapewnia duże napięcie przebicia złącza kolektor- baza i małą jego pojemność przy małej sumarycznej szeregowej oporności kolektora. Uzyskuje się, więc małe napięcie nasycenia kolektora i małą stałą czasową. Pasywacja (neutralizacja elektronów) powierzchniowa krzemu i zabezpieczenie złączy p- n przez warstwę SiO2 zmniejsza prądy upływu i zwiększa stabilność parametrów tranzystora.
Podstawowe etapy wytwarzania tranzystora epitaksjalno- planarnego są następujące na monokrystalicznej podłożowej płytce krzemowej osadza się w procesie pirolizy warstwę epitaksjalną (a). Powierzchnia płytki utlenia się termicznie wytwarzając warstwę SiO2 (b). Warstwa ta służy do zabezpieczenia złączy p – n od wpływów zewnętrznych, a wcześniej służy za maskę w procesach selektywnej dyfuzji domieszek. Na SiO2 nanosi się warstwę emulsji czułej na promieniowanie nadfioletowe(c), Emulsje naświetla się poprzez maskę fotograficzną (d). Maska ma zaczernione obszary o geometrii odpowiadającej obszarowi bazy tranzystorów. Nienaświetlone obszary emulsji na płytce są usunięte w procesie wywoływania. Emulsja pozostająca służy za maskę w czasie chemicznego wytrawiania okien w tlenku, po czym zostaje usunięta (e). Następuje pierwsza dyfuzja domieszki akceptorowej p przez okna w tlenku (f). Pozostały obszar jest maskowany przez warstwę tlenku SiO2 . Następuje reoksydacja okna bazowego, po czym – cała sekwencja procesu fotolitografii tlenku i lokalna dyfuzja domieszki donorowej n+ prowadząca do wytworzenia emitera (g). Po wytrawieniu otworów w tlenku na kontakty do bazy i emitera naparowuje się na płytkę w próżni warstwę aluminium i fotolitograficznie kształtuje kontakty. Po automatycznym sprawdzeniu parametrów elektrycznych zaznaczeniu tranzystorów wadliwych płytka jest dzielona na pojedyncze tranzystory, które są montowane w obudowach.
Główną tendencją w rozwoju tranzystorów jest zwiększenie iloczynu częstotliwości granicznej i mocy, co osiągnęło w tranzystorze wieloemiterowym. W tranzystorach prąd emitera przepływa w poprzek bazy, wytwarzając spadek napięcia w bazie i powodując niejednakową polaryzację złącza emiter – baza wzdłuż średnicy. Emiter efektywnie wprowadza nośniki mniejszościowe na krawędzi, a środek jest mało efektywny, przy czym pojemność pasożytniczą stanowi cała powierzchnia emitera. Najkorzystniejsze jest takie ukształtowanie emitera, które zapewni maksymalny stosunek długości obwodu do powierzchni.. Uzyskuje się to wykonując emiter w postaci równolegle połączonych wąskich pasków, między którymi wykonane są kontakty do bazy.
Jeszcze lepszą efektywność emiterów i zmniejszenie oporności bazy uzyskuje się w tranzystorach typu overlay, w których emitery są wykonane w postaci połączonych maleńkich kwadratów. Każdy element emitera znajduje się w oczku silnie domieszkowanej siatki dyfundowanej do bazy, co znacznie zmniejsza oporność bazy i daje jednorodny rozpływ prądu. Warstwa metaliczna łącząca elementy emiterów leży nad tą wewnętrzną siecią doprowadzenia do bazy.