Etaje de amplificare pe bazaa tranzistorului KT-920

Noţiuni de bază

Tranzistoarele reprezintă un dispozitiv care se efectuează dintr-un monocristal de Ge (germaniu) sau Si (siliciu) şi în care prin impurificare se creează trei regiuni alternativ dopate, despărţite prin două suprafeţe de separaţie.

Se numesc emitor şi respectiv colector regiunile de la extremităţi care au acelaşi tip de conductibilitate (ambele p sau ambele n). Bază este numită regiunea centrală care are o conductibilitate opusă faţă de extremităţi. Pe suprafaţa fiecăreia din cele trei regiuni se depune cîte un strat metalic de contact pe care se sudează firele de conexiune.

La un tranzistor cu joncţiuni, joncţiunea emitor – bază se numeşte joncţiunea emitor, iar joncţiunea colector – bază se numeşte joncţiunea colector. În mod normal joncţiunea emitorului este polarizată direct, iar joncţiunea colectorului este polarizată invers. Acest regim de lucru prezintă regimul activ normal.

În funcţie de dopare a conexiunilor se deosebesc două tipuri de tranzistoare:

- de tip p-n-p (emitorul şi colectorul sunt de tip p, iar baza este de tip n)

- de tip n-p-n (emitorul şi colectorul sunt de tip n, iar baza este de tip p)

În fig.1 sunt arătate structurile simplificate ale tranzistoarelor de tip p-n-p şi n-p-n şi reprezentările lor grafice :

a)

b)

Fig.1

Tranzistor este numit dispozitivul electronic semiconductor cu unul sau cîteva juncţiuni electrice care se utilizează pentru amplificarea puterii semnalelor electrice şi are trei sau mai multe terminale (picioruşe). După principiul de funcţionare tranzistoarele se împart în 2 clase mari: bipolare şi cu efect de cîmp

În tehnica modernă tranzistoarele au căpătat o răspîndire extrem de mare. Avantajul cel mai mare al tranzistoarelor, ca şi al diodelor semiconductoare, în comparaţie cu tuburile electronice constă, în primul rînd, în lipsa catodului incandescent, care consumă o putere mare şi necesită timp pentru încălzire. Altul este că ele înlocuiesc tuburile electronice prin faptul că au înaltă fiabilitate, durată de funcţionare mult mai mare şi dimensiuni mult mai mici decît tuburile electronice Tranzistoarele lucrează la tensiuni mai joase.

Acestea au însă şi dezavantaje ca instabilitatea parametrilor la schimbarea temperaturii, rezistenţa de intrare mai mică decît cea a tuburilor electronice.

Tranzistorii se folosesc pe larg în electronică, microelectronică, radioelectronică, telecomunicaţii, aparate de navigaţie şi radiolocaţie, automatică, tehnică de calcul şi de măsurat.

1. Tehnologia de fabricare a tranzistorului bipolar KT – 920

Tranzistorul este un dispozitiv având o structură de tip n-p-n sau p-n-p, la care regiunea din mijloc, adică baza trebuie să fie foarte subţire şi puţin dotată cu impurităţi. Se consideră a nota cu E-emitorul, cu B-baza şi C-colectorul.

Tranzistoarele bipolare se fabrică pe baza germaniului, siliciului şi arsenurii de galiu. Cea mai largă utilizare o are germaniul şi siliciu. Metodele tehnologice permit de a fabrica tranzistorul în aşa mod ca să se realizeze într-o măsură oarecare cerinţele pentru parametrii maximi admisibili.

La etapa actuală se utilizează următoarele metode de fabricare ale tranzistoarelor: metoda de aliere, metoda de difuzie, metoda planară, epitaxial-planară şi mesa-planară.

Tranzistorul KT–920 reprezintă un tranzistor din siliciu (Si) de tip n-p-n. Tranzistorul dat se fabrică prin metoda epitaxial – planară.

Metoda epitaxial-planară se bazează pe metoda planară. Deci, pentru început vom analiza metoda planară de fabricare a tranzistoarelor.

Se i-a o plachetă de monocristal din siliciu (Si) tip-n (care în structura rezultantă va reprezenta colectorul). Pe această plachetă peste prima mască de oxid se efectuează difuzia acceptorului (de obicei bor) şi se primeşte stratul p al bazei. Apoi peste a doua mască se face difuzia donorilor (de obicei fosfor) astfel primim stratul emitorului. În sfârşit cu ajutorul celei de-a treia măşti de oxid se conectează contactele ohmice din aluminiu la toate cele trei straturi şi în continuare sunt lipite la aceste contacte contacte subţiri care joacă rolul de picioruşe ale tranzistorului.