Intressant

Transistorutveckling

Transistorutveckling


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Efter att de första transistorerna hade demonstrerats var det uppenbart att det inte var en enhet som var lätt att tillverka och använda. Mycket transistorutveckling krävdes.

För att transistorn ska utvecklas för att göra den till en livskraftig anordning behövdes inte bara processerna, utan också materialen.

Transistorutvecklingen är lika mycket en del av transistorhistorien som någon annan.

Korsningstransistorutveckling

De första punktkontaktransistorerna var mycket opålitliga och inte lämpliga för tillverkning. En mer pålitlig och tillverkbar idé behövde utvecklas.

När han insåg detta problem utvecklade Shockley själv tanken att ersätta punktkontakterna med en ordentlig p-n-korsning. Detta var inte bara en förbipasserande tanke eftersom all teori bakom driften av den nya stilkorsningstransistorn hade definierats helt genom beräkningar. Förmodligen vad som är mer förvånande är att han utvecklade idén bara några veckor efter att hans team hade uppfunnit den första punktkontaktanordningen.

Även om Shockley kunde bevisa genomförbarheten av korsningstransistorn tog det något längre tid för honom att kunna göra en i laboratoriet. Det var först i april 1949 att den första producerades. Han gjorde detta genom att släppa lite smält p-typ germanium på någon het n-typ. Den resulterande klumpen måste sedan sågas ner i mitten för att göra de två p-n-korsningarna. Med den här mycket grova demonstrationen kunde han visa att enheten hade både ström och effektförstärkning.

Materialutveckling

Under 1950-talet inträffade mycket stora förändringar i utvecklingen av transistorer. Mycket av detta åstadkoms genom förbättring av tekniker för tillverkning och raffinering av råvarorna.

1950 lyckades Teal använda Czockralski-processen för tillverkning av kristaller av germanium. Senare 1952 demonstrerade Pfann processen för zonförädling. I denna process förs en induktionsspole längs kristallen. När det rör sig ner smälter det materialet vilket gör att föroreningarna transporteras till slutet. På detta sätt kan halvledare med mycket lägre nivåer av orenhet produceras.

De tidiga stadierna av denna utveckling gjorde det möjligt för Shockley att producera kristaller som han kunde hantera kontrollerade nivåer av rätt föroreningar för att skapa en p-n-korsning. I nästa steg av sitt arbete lyckades han producera en komplett n-p-n-struktur på en germaniumkristall. Trots att transistorn fungerade var dess prestanda inte upp till den standard Shockley hade förväntat sig. Ytterligare materialutveckling krävdes.

När tekniken för materialet utvecklades började fler företag producera transistorer. Ursprungligen marknadsförde Bell både punktkontakt- och "odlade korsning" -sorter. Kort därefter introducerade General Electric en typ som de kallade sin legerade kopplingsanordning.

Fram till denna tid hade alla transistorer gjorts av germanium. I själva verket vid konferensen för Institute of Radio Engineers i maj 1954 uppgav ett antal talare att kiseltransistorer var många år från att bli verklighet. Till sin förvåning producerade Teal som nu flyttat till ett litet känt företag som heter Texas Instruments en fungerande kiselanordning. Detta gav Texas en ledning inom transistorfältet vilket gjorde dem till en stor halvledartillverkare. Det tog de andra tillverkarna flera år att introducera sina egna kiselvarianter.

Medan Texas tog ledningen genom att utveckla kiseltransistorn, fortsatte Bell och General Electric med andra utredningslinjer. Processen med att sprida orenheter i halvledaren perfekterades så att de nödvändiga strukturerna kunde produceras. Utöver detta var en annan stor förbättring förmågan att kunna odla oxidskikt på strukturerna. Med fotografiska tekniker gjorde det möjligt att kontrollera områdena föroreningar mer exakt.

Med diffusions- och fotografitekniker etablerade var det möjligt att producera många transistorer från en enda skiva. Skivan kunde sedan skäras för att producera de enskilda transistorerna. På detta sätt kunde de produceras i tillräckliga mängder för att börja sänka priserna till nivåer där de var mer konkurrenskraftiga med ventiler.

Trots förbättringarna var transistorerna fortfarande relativt dyra. I början av 1960-talet skulle en vanlig märkt transistor kosta ungefär £ 1 10s 0d (£ 1-50), men för de som inte riktigt brydde sig om specifikationen kunde transistorer med röda och vita fläckar köpas. Dessa var faktiskt tillverkarens avslag, men perfekt på många sätt för amatörentusiasten. Färgen betecknade enhetens frekvensrespons, röda fläckar var ljudenheter och vita fläckar var för r.f. applikationer, men med ett frekvenssvar begränsat till två eller tre MegaHertz i bästa fall. Dessa enheter kan köpas mycket billigare till cirka fem shilling (25p) vardera.

Under 1960-talet sjönk priserna på transistorer dramatiskt när användningen ökade. Kisel ersatte germanium och även prestandan förbättrades med transistorer som BC107 som används i stor utsträckning.


Titta på videon: SER (Maj 2022).