Các Kỹ Thuật Sản Xuất Transistor

Định nghĩa Transistor

Transistor là thiết bị bán dẫn được sử dụng để khuếch đại hoặc chuyển mạch tín hiệu điện tử và điện năng.

Phương pháp khuếch tán

Phương pháp này tạo ra các transistor phẳng trên một đĩa gần như phẳng. Một đĩa loại N được làm nóng trong lò với khí tạp chất loại P, khiến vùng loại P (base) hình thành trên đĩa. Một mặt nạ có lỗ được sử dụng, và đĩa được làm nóng lại với tạp chất loại N. Điều này tạo ra vùng loại N (emitter) trên lớp loại P.

Cuối cùng, một lớp mỏng dioxide silic được phát triển trên toàn bộ bề mặt và được dập ảnh để tạo ra các tiếp điểm nhôm cho các chân base và emitter.

Phương pháp tiếp xúc điểm

Phương pháp này sử dụng đĩa bán dẫn loại N, được hàn vào một base kim loại. Một lò xo vonfram (Cat’s whisker wire) được nhấn vào nó, và toàn bộ hệ thống được bao bọc trong kính hoặc gốm để tăng cường độ bền. Một dòng điện lớn được truyền qua một cách ngắn gọn để tạo ra một mối nối PN tại điểm tiếp xúc, làm cho các transistor này hữu ích cho tần số cao do dung lượng thấp của chúng.

Phương pháp hàn hoặc hợp kim

Trong phương pháp này, hai chấm nhỏ của indium hoặc aluminium (acceptor) được đặt ở phía đối diện của đĩa loại N. Sau đó, toàn bộ hệ thống được làm nóng đến nhiệt độ thấp hơn điểm nóng chảy của vật liệu đĩa nhưng cao hơn điểm nóng chảy của acceptor.

Một phần nhỏ của indium tan chảy và thâm nhập vào đĩa, tạo ra vật liệu loại P ở hai bên của đĩa. Transistor PNP được tạo ra khi nó được làm lạnh (hình 4).

Phương pháp tăng trưởng hoặc trồng

Phương pháp này sử dụng kỹ thuật Czochralski để kéo một tinh thể đơn từ một hỗn hợp Ge hoặc Si có tạp chất loại P. Một hạt giống bán dẫn được nhúng vào bán dẫn lỏng trong một nồi đất than. Thanh giữ hạt giống được quay chậm và rút lên, trước tiên thêm tạp chất loại P, sau đó loại N, để tạo ra một mối nối PN.

Phương pháp Epitaxial

Phương pháp này lấy tên từ các từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là “trên” và “sắp xếp.” Một lớp bán dẫn loại N hoặc loại P mỏng được tạo ra trên một nền bán dẫn được pha tạp nặng. Lớp được tạo ra có thể là base, emitter, hoặc collector, và mối nối được tạo ra có độ kháng thấp.