점접촉 트랜지스터
Point-contact transistor |
포인트 접점 트랜지스터는 성공적으로 시연된 첫 번째 유형의 트랜지스터입니다.이것은 [1][2]1947년 12월 벨 연구소의 연구 과학자 존 바딘과 월터 브래튼에 의해 개발되었다.그들은 물리학자 윌리엄 쇼클리가 이끄는 그룹에서 일했다.이 그룹은 진공관을 더 적은 전력을 소비하는 더 작은 장치로 대체하기 위해 고체 물질에서의 전계 효과의 실험과 이론을 함께 연구해 왔다.
1947년 12월 16일에 수행된 이 중요한 실험은 스프링에 의해 두 개의 매우 촘촘한 금 접점을 가진 반도체인 게르마늄 블록으로 구성되었다.Brattain은 플라스틱 삼각형의 점 위에 작은 금박 조각을 붙였습니다. 이 구성은 기본적으로 점 접촉 다이오드입니다.그리고 나서 그는 삼각형 끝에 있는 금을 조심스럽게 잘랐다.이로 인해 전기적으로 절연된 두 개의 금 접점이 서로 매우 가깝게 형성되었습니다.
사용된 게르마늄 조각은 과도한 전자를 가진 표면층을 가지고 있었다.전기 신호가 금박을 통해 전달되면 구멍(전자가 부족한 점)을 주입했다.이것은 전자가 부족한 얇은 층을 만들었다.
두 접점 중 하나에 가해지는 작은 양의 전류는 다른 접점과 게르마늄 블록이 장착된 베이스 사이에 흐르는 전류에 영향을 미쳤다.실제로 첫 번째 접촉 전류의 작은 변화가 두 번째 접촉 전류의 큰 변화를 일으켰기 때문에 증폭기였습니다.첫 번째 접점은 이미터, 두 번째 접점은 컬렉터입니다.포인트 접점 트랜지스터의 저전류 입력 단자는 이미터이고 출력 고전류 단자는 베이스 및 컬렉터입니다.이는 트랜지스터와 마찬가지로 동작하는 1951년에 발명된 바이폴라 접합 트랜지스터의 최신 타입과는 다릅니다.저전류 입력 단자는 베이스, 2개의 고전류 출력 단자는 이미터 및 컬렉터입니다.
포인트 접점 트랜지스터는 웨스턴 일렉트릭 등에 의해 상용화 및 판매되었지만, 결국 제조가 더 쉽고 내구성이 더 뛰어난 바이폴라 접합 트랜지스터로 대체되었습니다.포인트 컨택트랜지스터는 1966년경 실리콘 평면 트랜지스터가 시장을 지배할 때까지 계속 생산되었다.
형성
점접촉 트랜지스터는 보통 금속 접점이 게르마늄 베이스 결정 위에 서로 가까이 위치할 때 잘 작동했지만 가능한 한 높은 α 전류 이득을 얻는 것이 바람직했습니다.
포인트 접점 트랜지스터에서 더 높은 α 전류 이득을 얻기 위해 짧은 고전류 펄스를 사용하여 컬렉터 접점의 특성을 수정했으며, 이를 '전기적 성형'이라고 합니다.보통 이 작업은 지정된 값의 캐패시터를 지정된 전압으로 충전한 후 컬렉터와 베이스 전극 사이에서 방전함으로써 수행됩니다.성형 실패율이 높았기 때문에 많은 상업용 캡슐화 트랜지스터를 폐기해야 했습니다.형성 효과가 경험적으로 이해되는 동안, 그 과정의 정확한 물리학은 결코 적절하게 연구될 수 없었고, 따라서 그것을 설명하거나 개선하기 위한 지침을 제공하기 위한 명확한 이론이 개발되지 않았다.
이후 반도체 소자와 달리, 아마추어는 게르마늄 점접점 다이오드를 재료 소스로서 시작하여 점접점 트랜지스터를 만들 수 있었다(소모된 다이오드도 사용할 수 있었고,[3] 필요에 따라 손상되었을 경우 트랜지스터를 여러 번 다시 형성할 수 있었다).
특성.
포인트 접점 트랜지스터의 일부 특성은 약간 이후의 접합 트랜지스터와 다릅니다.
- 포인트 접점 트랜지스터의 공통 기본 전류 게인(또는 α)은 약 2 ~ 3인 반면, 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT)의 α는 1을 초과할 수 없으며 포인트 접점 트랜지스터의 공통 이미터 전류 게인(또는 β)은 1을 초과할 수 없습니다.반면 BJT의 β는 일반적으로 20 ~ 200 사이입니다.
- 차동 음극 저항
- 1953년 표면 장벽 트랜지스터의 개발이 [4][5]가능한 가장 빠른 트랜지스터였으며, 일부는 가장 빠른 접합 트랜지스터가 여전히 몇 MHz에서만 작동할 수 있을 때 VHF 대역의 하부에서 작동했습니다.
- 습기 공격은 점 접촉 트랜지스터의 역저항이 낮고 차단 컬렉터 전류가 높기 때문에 접합 [6]트랜지스터보다 덜 손상되었습니다.
- 디지털 로직에서 포화 모드로 사용하는 경우, 일부 회로 설계(전부는 아님)에서는 전원이 온 상태로 래치되기 때문에 각 기계 사이클에서 전원을 단시간 차단하여 오프 상태로 되돌릴 필요가 있습니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ Hoddeson, Lillian (1981). "The Discovery of the Point-Contact Transistor". Historical Studies in the Physical Sciences. University of California Press. 12 (1): 41–76. doi:10.2307/27757489.
- ^ Cressler, John (2017). Silicon Earth: Introduction to Microelectronics and Nanotechnology (2 ed.). CRC Press. p. 3-22. ISBN 9781351830201.
- ^ 집에서 만든 트랜지스터: P B Helsdon, Wirless World, 1954년 1월.기사는 「전문 메이커가 광고하는 것과 비교해도 꽤 좋은 포인트 접점 트랜지스터를 집에서 만들 수 있다」라고 시작한다.
- ^ 트랜지스터:이론과 응용 Coblenz & Owens 저작권 1955 McGrow Hill 페이지 71, 페이지 267
- ^ Bell Telephone Labs 트랜지스터 테크놀로지 제1권 브리지, 스태프 & Shive Copyright 1958 Van Nostrand Company, Inc. 페이지 227
- ^ Bell Telephone Labs 트랜지스터 테크놀로지 제1권 브리지, 스태프 & Shive Copyright 1958 Van Nostrand Company, Inc. 페이지 386
추가 정보
- Bardeen, J.; Brattain, W.H. (15 July 1948). "The Transistor, A Semiconductor Triode". Physical Review. American Physical Society. 74 (2): 230–231. doi:10.1103/physrev.74.230.
