Techniques de fabrication des transistors

Définition du transistor

Un transistor est un dispositif à semi-conducteur utilisé pour amplifier ou commuter des signaux électroniques et de la puissance électrique.

Technique de diffusion

Cette méthode crée des transistors planaires sur une plaque presque plate. Une plaque de type N est chauffée dans un four avec des impuretés gazeuses de type P, ce qui provoque la formation de la région de type P (base) sur la plaque. Un masque avec des trous est utilisé, et la plaque est chauffée à nouveau avec des impuretés de type N. Cela crée la région de type N (émetteur) sur la couche de type P.

Enfin, une fine couche de dioxyde de silicium est développée sur toute la surface et est photogravée pour créer des contacts en aluminium pour les pattes de la base et de l'émetteur.

Technique de contact ponctuel

Cette technique utilise une plaque de semi-conducteur de type N, soudée à une base métallique. Un ressort de tungstène (fil de chat) est pressé contre elle, et l'ensemble est enfermé dans du verre ou de la céramique pour plus de solidité. Un courant intense est passé brièvement pour créer une jonction PN au point de contact, rendant ces transistors utiles pour les hautes fréquences en raison de leur faible capacité.

Technique de fusion ou d'alliage

Dans cette méthode, deux petits points d'indium ou d'aluminium (accepteurs) sont positionnés sur le côté opposé de la plaque de type N. Ensuite, l'ensemble est chauffé à une température inférieure au point de fusion du matériau de la plaque mais supérieure à celui de l'accepteur.

Une petite portion d'indium se dissout et pénètre dans la plaque, créant ainsi du matériau de type P sur les deux côtés de la plaque. Le transistor PNP est créé lorsqu'il refroidit (figure 4).

Technique de croissance contrôlée ou de croissance

Cette méthode utilise la technique Czochralski pour tirer un cristal unique d'un mélange fondu de Ge ou de Si avec des impuretés de type P. Un germe de semi-conducteur est plongé dans le semi-conducteur fondu dans un creuset en graphite. La tige tenant le germe est lentement tournée et retirée, d'abord en ajoutant des impuretés de type P, puis de type N, pour former une jonction PN.

Technique épitaxiale

Cette méthode tire son nom des mots grecs signifiant "sur" et "arrangement". Une fine couche de semi-conducteur de type N ou de type P est cultivée sur un substrat fortement dopé du même semi-conducteur. La couche formée peut être la base, l'émetteur ou le collecteur, et la jonction créée a une faible résistance.