ترانزستور ذو وصلة سبيكة

كان ترانزستور الوصلة المصنوع من سبيكة الجرمانيوم ، أو ترانزستور السبيكة ، نوعًا مبكرًا من ترانزستور الوصلة ثنائي القطب ، تم تطويره في شركة جنرال إلكتريك وشركة آر سي إيه في عام 1951 كتحسين على ترانزستور الوصلة المزروعة السابق .

يتكون الترانزستور ذو الوصلة السبيكية عادةً من بلورة جرمانيوم تشكل القاعدة، مع خرزات من سبيكة الباعث والمجمع ملتحمة على الجانبين المتقابلين. كان الإنديوم والأنتيمون يُستخدمان بشكل شائع لتشكيل وصلات السبيكة على قضيب من الجرمانيوم من النوع N. يبلغ قطر حبة وصلة المجمع حوالي 50 ميلًا (جزء من ألف من البوصة)، وقطر حبة الباعث حوالي 20 ميلًا. أما سمك منطقة القاعدة فيبلغ حوالي ميل واحد (0.001 بوصة، 25 ميكرومترًا). [ ^{1 ] وقد} طُوّرت عدة أنواع محسّنة من ترانزستورات الوصلة السبيكية على مر السنين التي صُنعت فيها.

أصبحت جميع أنواع ترانزستورات الوصلات المعدنية قديمة الطراز في أوائل الستينيات، مع ظهور الترانزستور المستوي الذي يمكن إنتاجه بكميات كبيرة بسهولة، بينما كان لا بد من تصنيع ترانزستورات الوصلات المعدنية بشكل فردي. كانت خصائص ترانزستورات الجرمانيوم المستوية الأولى أسوأ بكثير من خصائص ترانزستورات الجرمانيوم ذات الوصلات المعدنية في تلك الفترة، لكنها كانت أقل تكلفة بكثير، وتحسنت خصائص الترانزستورات المستوية بسرعة كبيرة، متجاوزة بسرعة خصائص جميع ترانزستورات الجرمانيوم السابقة.

تم تطوير ترانزستور السبائك الدقيقة ( MAT ) بواسطة شركة فيلكو كنوع محسن من ترانزستور وصلة السبائك، وقد وفر سرعة أعلى بكثير.

يتكون من بلورة شبه موصلة تشكل القاعدة، حيث يتم حفر زوج من الآبار (على غرار ترانزستور الحاجز السطحي السابق لشركة فيلكو ) على الجانبين المتقابلين ثم دمج خرزات سبيكة الباعث والمجمع في الآبار.

طوّرت شركة فيلكو ترانزستور القاعدة المنتشرة المصنوع من سبيكة دقيقة ( MADT )، أو ترانزستور القاعدة المنتشرة المصنوع من سبيكة دقيقة ، كنوع مُحسّن من ترانزستورات السبائك الدقيقة؛ إذ وفّر سرعة أعلى. وهو نوع من ترانزستورات القاعدة المنتشرة .

قبل استخدام التقنيات الكهروكيميائية وحفر آبار التفريغ في مادة البلورة شبه الموصلة الأساسية، يتم تكوين طبقة غازية من الفوسفور المنتشر والمسخن فوق كامل البلورة شبه الموصلة الأساسية، مما ينتج عنه مادة شبه موصلة أساسية متدرجة من النوع N. ويتم حفر بئر الباعث بشكل سطحي للغاية في هذه الطبقة الأساسية المنتشرة.

لتحقيق التشغيل عالي السرعة، يتم حفر بئر المجمع بالكامل عبر طبقة القاعدة المنتشرة وعبر معظم منطقة أشباه الموصلات الأساسية الجوهرية، مما يشكل منطقة قاعدة رقيقة للغاية. ^{[ 2 ] [ 3 ]} تم إنشاء مجال كهربائي مصمم هندسيًا في طبقة القاعدة المنتشرة لتقليل زمن انتقال حاملات الشحنة إلى القاعدة (على غرار ترانزستور مجال الانجراف ).

طُوِّر الترانزستور ذو القاعدة المنتشرة بعد السبيكة (PADT)، أو ترانزستور القاعدة المنتشرة بعد السبيكة، من قِبَل شركة فيليبس ( لكن شركتي جنرال إلكتريك وآر سي إيه تقدمتا بطلب للحصول على براءة اختراع، وحصل جاك بانكوف من شركة آر سي إيه على براءة الاختراع) كتحسين لترانزستور وصلة سبيكة الجرمانيوم، حيث يوفر سرعة أعلى. وهو نوع من أنواع ترانزستورات القاعدة المنتشرة .

كان ترانزستور فيلكو ذو الطبقة الأساسية الرقيقة والمُنتشرة يعاني من ضعف ميكانيكي حدّ من سرعته؛ إذ كانت الطبقة الأساسية الرقيقة المُنتشرة تنكسر إذا صُنعت رقيقة جدًا، ولكن للحصول على سرعة عالية، كان لا بد من أن تكون رقيقة قدر الإمكان. كما كان من الصعب جدًا التحكم في عملية السبائك على جانبي هذه الطبقة الرقيقة.

حلّت تقنية الترانزستور المنتشر بعد السبيكة هذه المشكلة بجعل بلورة أشباه الموصلات هي المجمع (بدلاً من القاعدة)، والتي يمكن أن تكون بسماكة كافية لتحقيق المتانة الميكانيكية. ثم صُنعت طبقة القاعدة المنتشرة فوقها. بعد ذلك، تم دمج خرزتين من السبيكة، إحداهما من النوع P والأخرى من النوع N، فوق طبقة القاعدة المنتشرة. أصبحت الخرزة التي تحمل نفس نوع شوائب القاعدة جزءًا من القاعدة، بينما أصبحت الخرزة التي تحمل النوع المعاكس لشوائب القاعدة هي الباعث.

تم إنشاء مجال كهربائي مصمم بالتطعيم في طبقة القاعدة المنتشرة لتقليل وقت انتقال حامل الشحنة إلى القاعدة (على غرار ترانزستور مجال الانجراف ).

• 
  ترانزستور TG 51 PNP مصنوع من سبيكة الجرمانيوم، من إنتاج شركة TEWA البولندية
• 
  ترانزستور TG 51 PNP مصنوع من سبيكة الجرمانيوم، من إنتاج شركة TEWA البولندية
• 
  ترانزستور من سبيكة الجرمانيوم من نوع PNP من شركة جنرال إلكتريك، طراز 2N1307
• 
  ترانزستور من سبيكة الجرمانيوم من نوع PNP من شركة جنرال إلكتريك، طراز 2N1307
• 
  ترانزستور جرمانيوم PNP من نوع RCA 2N404. مفتاح سرعة متوسطة
• 
  ترانزستور من سبيكة الجرمانيوم PNP مصمم كمضخم/مفتاح صوتي

• ترانزستور رباعي الأقطاب

• تصنيع ترانزستورات الوصلة