Tranzistor Bipolar KT 601A

Introducere

Principalele materiale semiconductoare folosite la fabricarea dispozitivelor elec-tronice cu corp solid sunt cristalele elementelor tetravalente de siliciu (Si) si ger-maniu (Ge), precum si ale unor compusi binari, cum sunt: galiu-arsen (GaAs), in-diu-stibiu (InSb), indiu-fosfor (InP), etc.

Rezistivitatea semiconductoarelor este cuprinsa intre 10-6 si 1012 W m, ceea ce le incadreaza intre metale si dielectrici. Rezistivitatea semiconductoarelor depinde de tipul si concentratia impuritatilor, de structura si de conditiile fizice exterioare (temperatura, iluminare, câmpuri electrice si magnetice, etc). proprietatile elec-trice ale semiconductoarelor se obtin numai printr-o ordonare apropiata de perfec-tiune a atomilor in tot volumul materialului, ordine cunoscuta sub numele de monocristal. Defectele retelei cristaline acceptate de monocristale sunt intr-un nu-mar foarte redus.

Reteaua cristalina a principalelor materiale semiconductoare (Si, Ge) este de tip diamant, în care fiecare atom se învecineaza în imediata apropiere cu alti patru at-omi uniform distribuiti în spatiu. Pentru ca un material sa prezinte conductivitate electrica trebuie sa posede particule mobile purtatoare de sarcina electrica. În semiconductoare acestea sunt electronii de conductie si golurile, niste particule fictive care permit descrierea fenomenelor macroscopice de conductie cu ajutorul legilor clasice.

Trazistoarele sunt dispozitive semiconductoare de conversie cu una sau mai multe jonctiuni electrice, capabile sa amplifice puterea semnalelor electrice care au trei sau mai multe terminale. Dupa principiul de functionare tranzistoarele se impart în doua categorii: transistor bipolar si transistor cu efect de cîmp. Tranzistorul bipo-lar a fost realizat in 1947 de John Bardeen, Walter Brattain, iar teoria jonctiunii p-n si a tranzistorului de William Shockley. Cei trei oameni de stiinta au primit pre-miul Nobel in anul 1956, impreuna cu Walter Houser, pentru contributia lor la fizica semiconductorilor. Numele tranzistorului este realizat prin contopirea cuvin-telor "transfer rezistor".

1.Tehnologia de fabricare a tranzistorului KT601A.

Tranzistorul este un dispozitiv având o structura de tip n-p-n sau p-n-p, la care regiunea din mijloc, adica baza trebuie sa fie foarte subtire si putin dotata cu impu-ritati. Se considera a nota cu E-emitorul, cu B-baza si C-colectorul.

Difuzia este procesul cu ajutorul caruia pe suprafata sau în interiorul plachetei semiconductoare primim p sau n regiuni prin metoda introducerii impuritatilor acceptoare sau donoare. Patrunderea impuritatilor în interiorul plachetei semicon-ductoare are loc din cauza difuziei atomilor, care se afla în componenta vaporilor în atmosfera carora este introdusa placheta la temperatura înalta. Deorece atomii de impuritati difundeaza din regiunea cu concentratie înalta cu viteza determinata de coeficientul de difuzie, atunci concentratia mai mare a impuritatilor se obtine la suprafata semiconductorului. Cu marirea distantei de la suprafata spre interiorul semiconductorului concentratia impuritatilor monoton se micsoreaza. Jonctiunea p-n apare în regiunea unde concentratia purtatorilor de sarcina este aproape de cea pe care o are materialul fara impuritati. Din cauza repartitiei neuniforme a impuritasilor pe grosimea regiunii primita prin difuzie are câmp electric propriu.

Diferenta dintre marimile coeficientului de difuzie la materiale diferite este folo-sita pentru primirea simultana a doua regiuni de diferit tip de electroconductibilitate. Pentru Ge coeficientul de difuzie a impuritatilor donoare este cu câteva ordine mai mare decât coeficientul de difuzie a impuritatilor acceptoare, iar în Si se observa o imagine inversa. De aceea daca placheta semi-conductorului este plasata într-un spatiu cu temperatura înalta a gazului ce contine vapori de impuritati atât donoare, cât si acceptoare. Atomii impuritatilor cu coefi-cient de difuzie mare vor patrunde mai adânc în interiorul semiconductorului si vor forma regiune cu electroconductibilitate respectiva. Atomii de impuritati cu coefi-cient de difuzie mai mic vor forma în apropierea suprafetei semiconductorului re-giune cu electroconductibilitate de tip opus. Cu toate acestea e necesar ca concen-tratia impuritatilor cu coeficient mic de difuzie sa fie mai mare decât concentratia cu coeficient mare. Calitatea procesului de difuzie la fabricarea jonctiunilor depin-de mult de precizia si de mentinerea temperaturii necesare. De exemplu la tempera-tura 1000÷1200°C schimbarea ei cu câteva grade poate modifica de doua ori valoa-rea coeficientului de difuzie.

Difuzia în doua etape este