Главная Промышленная автоматика.

Когда ecmaetn вопрос о горах

л.- Весьма сожалею, Незнайкин... В заключение мне хотелось бы рассказать тебе еще об одной модели транзистора для высоких частот, в производстве которого используется метод двойной диффузии. Для изготовления такого транзистора берут полупроводник типа р, который будет служить коллектором, и методом диффузии создают слой примесей типа я, который будет служить базой. Затем с той же стороны также с помощью диффузии вводят примеси типа р, которые, сокращая толщину базы до величины порядка 0,002 мм, образуют эмиттер. Хитрость заключается в том, что последняя диффузия производится через маску, с тем чтобы подвергать воздействию только узкие полоски поверхности полупроводника. Эта поверхность после такой обработки {рис. 40, а)



вося


база Эмиттер


Коллектор


Рис. 40. Последовательные этапы изготовления меза-транзнстора.

Представляет чередующиеся полоски типа р (эмиттер) и типа п Хбаза). Затем на эту поверхность наносят капельки воска так, чтобы каждая из них одновременно прикрывала и зону п н зону р (рис. 40,6). Диаметр такой капельки не превышает четверти миллиметра. Пластинку полупроводника после этого опускают в раствор, стравливающий не защищенные воском участки. Произведенное таким образом травление уменьшает толщину всей пластинки и обнажает исходный материал типа р повсюду, кроме маленьких участков, которые были покрыты воском. После удаления воска пластинка оказывается покрытой крохотными бугорками (рис. 40, s), к каждому из которых можно припаять выводы базы и эмиттера (они делаются из толстой проволоки диаметром 0,025 мм).

Н. - Как можно работать с такой тонкой проволокой?

Л. - Под бинокулярным микроскопом, но, конечно, предварительно пластинка полупроводника травится и разрезается иа кусочки по числу бугорков, из которых каждый превращается затем в транзистор. Эти транзисторы называют «меза», название, которое в Южной Америке служит для обозначения горных плато с обрывистыми краями.

Меза-транзисторы свободно преодолевают границу 100 Мгц, т. е. работают на волнах короче 3 м.

Н. -Какой тщательности и какого внимания требует изготовление этих микроскопических гор!

Последние стадии npouseomsa

Л. -и не думай, Незнайкин, что работа завершена, когда путем сплавления, электролиза или диффузии создали эмиттер, базу и коллектор. Заметь попутно, что в этих трех методах соответственно используют твердые, жидкие и газообразные вещества.

Н. - А что же еще остается сделать, чтобы транзистор окончательно был готов испытать все превратности судьбы?

Л.- Обработать его поверхность в кислоте и создать условия для изумительной продолжительности жизни, смонтировав его с достаточной жестокостью, обеспечивающей высокую устойчивость против ударов и вибрации. И, наконец, закрыть его в герметичный и непрозрачный корпус, чтобы защитить от влажности и света - смертельных врагов полупроводников, *







Н. - Почему?

Л. - Потому что, как я тебе уже говорил, световые лучи могут изменить проводимость полупроводников и вызвать электронную эмиссию. Эти явления используются в фотодиодах и фототранзисторах Но обычный транзистор должен быть защищен от света. Поэтому он помещается в пластмассовую капсулу или металлический корпус. Корпус транзистора часто заполняют нейтральным газом (например, азотом) или особыми желеобразными веществами. Присоединение выводов нередко порождает острые проблемы, так как нужно создать чисто омические контакты ме-жду каждой из трех областей транзистора и соответствующими проволоч-ками, любой ценой предотвращая образование паразитных р-п переходов.

Н. - Теперь, когда мы подводим итоги, я вижу, что для изготовления транзисторов нужно одновременно знать физику, химию и механику. Это слишком много. Я предпочел бы покупать транзисторы, если только... Л. -Какую еще нелепую мысль ты собираешься мне изложить?

Манальный транзистор

Н. - Мне думается, что можно изготовлять транзисторы без базы, без эмиттера и без коллектора. Почему бы ие взять простой стерженек германия или кремния, намотать посередине его кольцо, на которое и


напрятенив

i Выходное

Рис. 41. Канальный транзистор.


подавать усиливаемое напряжение? Создаваемое таким образом электрическое поле в большей или меньшей степени стало бы душить за горло поток носителей зарядов, проходящий от одного конца стерженька к другому, и ток в стерженьке модулировался бы точно так же, как это происходит в вакуумном триоде под воздействием потенциала сетки (рис 41).

Л. -Бедный мой Незнайкин!..

Н. - Чего же не хватает в моих рассуждениях?

Л. - В них все так правильно, что прибор, который ты только что изобрел, уже давно существует. Он называется ка нальным или полевым транзистором На него несколько похож изобретенный во Франции текнетрон, который объединяет преимущества транзисторов и вакуумных ламп Но я спрашиваю себя, можно ли все эти особые устройства причислить к большой семье транзисторов...



♦♦♦♦♦♦♦♦»♦#♦♦♦♦♦♦♦ БЕСЕДА ШЕСТАЯ

Для того чтобы применять транзисторы, надо знать их основные характеристики. Последние, как и характеристики ламп, могут выражаться значениями основных параметров или в виде графиков, показываюш,их, как некоторые токи и напряжения изменяются в зависимости от других. Однако для транзисторов графическое изображение характеристик особенно ценно, ибо каждая переменная величина влияет на большинство других.

Вот почему двое наших друзей проделают очень полезную работу, рассмотрев различные параметры и характеристики транзисторов.

Содержание: Схема для снятия характеристик. Характеристики 16=1 (Us) и IkKUb). Крутизна. Усиление по току. Входное сопротивление. Связь между крутизной, внутренним сопротивлением и усилением по току. Насыщение. Семейство характеристик. Аналогия с пентодом. Предельная мощность. Выходное сопротивление. Определение параметров по семейству статических характеристик.

ЦАРСТВО КРИВЫХ

Инициатива Незнаикина

Любозиайкин. - Черт возьми! Что я вижу! Что означает это немыслимое скопище измерительных приборов, батарей и потенциометров на твоем столе?

Незнайкин. - Очевидно, ты не видишь главного, а на это есть причины. Ведь рядом с вольтметрами и амперметрами транзистор выглядит совсем маленьким. А он тем не менее виновник сегодняшнего торжества.

Л. - Но какова цель всего этого нагромождения приборов?

Н. - А ты помнишь, как некогда мы снимали характеристики электронных ламп: изменения анодного тока в зависимости от сеточного напряжения или от анодного напряжения? Ну вот, я и хотел снять аналогичные характеристики для своего транзистора.

Л. - Похвальная инициатива! И тебе удалось достичь цели?

Н. - И да, и нет... Как видишь, достаточно уклончивый ответ. Но меня смущает тот факт, что у лампы мы учитывали три величины: 1) анодный ток /а, 2) напряжение анод-катод t/a и 3) напряжение сетка-катод, а у транзистора нужно учитывать четыре: I) ток коллектора /к, 2) напряжение коллектор-эмиттер Uk, 3) напряжение база-эмиттер Us и 4) ток базы h.

Л. - Все это правильно. Действительно, кроме исключительных случаев, лампы работают без сеточного тока. В транзисторах же ток базы играет первостепенную роль.


Рациональная схема

Н. - Вот схема, которую я придумал для снятия этих четырех величин (рис. 42).

Л.- Здесь я вижу потенциометр Ri, который служит для изменения по желанию напряжения между базой и эмиттером; это напряжение измеряется вольтметром U. Кроме того, у тебя есть потенциометр R2, служащий для изменения напряжения коллектор-эмиттер, измеряемого вольтметром t/„. Ты измеряешь ток базы микроамперметром h, а ток коллектора - амперметром /к. Поздравляю тебя, Незнайкин: с твоей схемой можно проделать хорошую работу! Что же у тебя не ладится?

Н. - У меня складывается впечатление, что я стал жертвой той самой шутки, которую я еще мальчишкой проделывал с нашей бравой кухаркой Меланьей.


66 ком МО-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [13] 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

0.0035