Транзистор - Википедия - Transistor

Для использования в других целях см. Транзистор (значения).

Разборные дискретные транзисторы. Пакеты в порядке сверху вниз: ТО-3, К-126, ТО-92, СОТ-23.
Полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (MOSFET), показывая ворота (G), корпус (B), исток (S) и сток (D). Ворота отделены от корпуса изоляционным слоем (розового цвета).

А транзистор это полупроводниковый прибор привыкший усилить или же выключатель электронный сигналы и электричество. Он состоит из полупроводник материал обычно не менее трех терминалы для подключения к внешней цепи. А Напряжение или же Текущий приложенный к одной паре выводов транзистора, контролирует ток через другую пару выводов. Поскольку управляемая (выходная) мощность может быть выше управляющей (входной) мощности, транзистор может усиливать сигнал. Сегодня некоторые транзисторы упакованы индивидуально, но гораздо больше встроено в интегральные схемы.

Австро-венгерский физик Юлиус Эдгар Лилиенфельд предложил концепцию полевой транзистор в 1926 году, но реально работающее устройство построить в то время не удалось.[1] Первым созданным рабочим устройством был точечный транзистор изобретен в 1947 году американскими физиками Джон Бардин и Уолтер Браттейн работая под Уильям Шокли в Bell Labs. Трое разделили 1956 год. Нобелевская премия по физике за их достижение.[2] Наиболее широко используемый транзистор - это МОП-транзистор (полевой транзистор металл-оксид-полупроводник), также известный как МОП-транзистор, который был изобретен Мохамед Аталла с Давон Канг в Bell Labs в 1959 году.[3][4][5] MOSFET был первым по-настоящему компактным транзистором, который можно было миниатюризировать и выпускать серийно для широкого спектра применений.[6]

Транзисторы произвели революцию в области электроники и проложили путь к более компактным и дешевым радио, калькуляторы, и компьютеры, среди прочего. Первый транзистор и МОП-транзистор находятся на список этапов IEEE в электронике.[7][8] MOSFET - это фундаментальный строительный блок современного электронные устройства, и повсеместно используется в современных электронных системах.[9] Примерно 13 секстиллион Полевые МОП-транзисторы были произведены между 1960 и 2018 гг. (Не менее 99,9% всех транзисторов), что сделало МОП-транзисторы наиболее широко производимое устройство в истории.[10]

Большинство транзисторов сделаны из очень чистого кремний, а некоторые из германий, но иногда используются и некоторые другие полупроводниковые материалы. Транзистор может иметь только один вид носителей заряда в полевом транзисторе или может иметь два типа носителей заряда в биполярный переходной транзистор устройств. По сравнению с вакуумная труба, транзисторы обычно меньше по размеру и требуют меньше энергии для работы. Некоторые электронные лампы имеют преимущества перед транзисторами при очень высоких рабочих частотах или высоких рабочих напряжениях. Многие типы транзисторов изготавливаются по стандартизованным спецификациям несколькими производителями.

История

Основная статья: История транзистора
Юлиус Эдгар Лилиенфельд предложил концепцию полевой транзистор в 1925 г.

В термоэлектронный триод, а вакуумная труба изобретен в 1907 г., позволил усилить радио технологии и междугородние телефония. Однако триод был хрупким устройством, потребляющим значительное количество энергии. В 1909 г. физик Уильям Экклс открыл кварцевый диодный генератор.[11] Австро-венгерский физик Юлиус Эдгар Лилиенфельд подал патент на полевой транзистор (FET) в Канаде в 1925 г.,[12] который должен был стать твердое состояние замена триода.[13][14] Лилиенфельд также зарегистрировал идентичные патенты в США в 1926 году.[15] и 1928 г.[16][17] Однако Лилиенфельд не публиковал никаких исследовательских статей о своих устройствах, и в его патентах не приводились конкретные примеры работающего прототипа. Потому что продукция качественная полупроводник До материалов оставались еще десятилетия, идеи твердотельных усилителей Лилиенфельда не нашли бы практического применения в 1920-х и 1930-х годах, даже если бы такое устройство было построено.[18] В 1934 году немецкий изобретатель Оскар Хайль запатентовал подобное устройство в Европе.[19]

Биполярные транзисторы

Джон Бардин, Уильям Шокли и Уолтер Браттейн в Bell Labs в 1948 году. Они изобрели точечный транзистор в 1947 г. и биполярный переходной транзистор в 1948 г.
Реплика первого работающего транзистора, точечный транзистор изобретен в 1947 году.
Дальнейшая информация: Точечный транзистор и Биполярный переходной транзистор

С 17 ноября 1947 г. по 23 декабря 1947 г. Джон Бардин и Уолтер Браттейн в AT&T с Bell Labs в Мюррей Хилл, Нью-Джерси, провели эксперименты и обнаружили, что когда два золотых точечных контакта были приложены к кристаллу германий, сигнал формировался с выходной мощностью, большей входной.[20] Руководитель группы по физике твердого тела Уильям Шокли увидел в этом потенциал и в течение следующих нескольких месяцев работал над значительным расширением знаний о полупроводниках. Период, термин транзистор был придуман Джон Р. Пирс как сокращение термина транс-сопротивление.[21][22][23] По словам Лилиан Ходдесон и Вики Дэйч, авторов биографии Джона Бардина, Шокли предложил, чтобы первый патент Bell Labs на транзистор был основан на полевом эффекте и чтобы он был назван изобретателем. Обнаружив патенты Лилиенфельда, которые ушли в безвестность несколькими годами ранее, юристы Bell Labs посоветовали не соглашаться с предложением Шокли, поскольку идея полевого транзистора, использующего электрическое поле в качестве «сетки», не нова. Вместо этого то, что изобрели Бардин, Браттейн и Шокли в 1947 году, было первым точечный транзистор.[18] В знак признания этого достижения Шокли, Бардин и Браттейн были совместно награждены премией 1956 г. Нобелевская премия по физике «За исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта».[24][25]

Исследовательская группа Шокли изначально пыталась создать полевой транзистор (FET), пытаясь модулировать проводимость полупроводник, но безуспешно, в основном из-за проблем с поверхностные состояния, то болтающаяся облигация, а германий и медь составные материалы. В ходе попыток понять загадочные причины их неспособности построить работающий полевой транзистор, они вместо этого изобрели биполярный точечный контакт и переходные транзисторы.[26][27]

Герберт Матаре в 1950 г. Он независимо изобрел транзистор с точечным контактом в июне 1948 г.

В 1948 году точечный транзистор был независимо изобретен немецкими физиками. Герберт Матаре и Генрих Велкер во время работы в Compagnie des Freins et Signaux, а Westinghouse дочерняя компания, расположенная в Париж. Матаре имел предыдущий опыт разработки кристаллические выпрямители из кремний и германий в немецком радар усилия во время Вторая Мировая Война. Используя эти знания, он начал исследовать явление «интерференции» в 1947 году. К июню 1948 года, наблюдая токи, протекающие через точечные контакты, Матаре получил последовательные результаты, используя образцы германия, произведенные Велкером, аналогично тому, что Бардин и Браттейн достигли ранее в Декабрь 1947 г. Понимая, что ученые Bell Labs уже изобрели транзистор до них, компания поспешила осуществить его «переход» в производство для усиленного использования в телефонной сети Франции и 13 августа 1948 г. подала свою первую заявку на патент на транзистор.[28][29][30]

Первый биполярные переходные транзисторы были изобретены Уильямом Шокли из Bell Labs, который подал заявку на патент (2 569 347) 26 июня 1948 года. 12 апреля 1950 года химики Bell Labs Гордон Чирок и Морган Спаркс успешно изготовил работающий усилительный германиевый транзистор с биполярным переходом NPN. Bell Labs объявила об открытии этого нового транзистора-сэндвича в пресс-релизе 4 июля 1951 года.[31][32]

Поверхностно-барьерный транзистор Philco разработан и произведен в 1953 году.

Первым высокочастотным транзистором был германиевый транзистор с поверхностным барьером разработан Philco в 1953 г., способен проработать до 60 МГц.[33] Они были сделаны путем травления углублений в германиевой основе N-типа с обеих сторон струями Сульфат индия (III) пока он не стал толщиной в несколько десятитысячных дюйма. Индий гальванически в углубления образованы коллектор и эмиттер.[34][35]

Первый карман «прототип» транзистор радио был представлен ИНТЕРМЕТАЛЛ (компания, основанная Герберт Матаре в 1952 г.) на Internationale Funkausstellung Düsseldorf с 29 августа 1953 г. по 6 сентября 1953 г.[36][37] Первым «серийным» карманным транзисторным радиоприемником был Регентство TR-1 Выпущена в октябре 1954 г.[25] Произведено как совместное предприятие Regency Division of Industrial Development Engineering Associates, I.D.E.A. и Инструменты Техаса из Далласа, штат Техас, TR-1 производился в Индианаполисе, штат Индиана. Это был почти карманный радиоприемник с четырьмя транзисторами и одним германиевым диодом. Промышленный дизайн был передан чикагской фирме Painter, Teague and Petertil. Первоначально он был выпущен в одном из шести разных цветов: черный, слоновая кость, красный мандарин, серый, красное дерево и оливково-зеленый. Вскоре должны были появиться и другие цвета.[38][39][40]

Первый "серийный" полностью транзисторный автомобильный радиоприемник был разработан Chrysler и Philco корпораций, и об этом было объявлено 28 апреля 1955 года в Wall Street Journal. Осенью 1955 года компания Chrysler выпустила полностью транзисторную автомобильную радиостанцию ​​Mopar model 914HR в качестве опции для своей новой линейки автомобилей Chrysler и Imperial 1956 года, которые впервые появились в автосалоне 21 октября 1955 года.[41][42][43]

В Sony TR-63, выпущенный в 1957 году, был первым массовым транзисторным радиоприемником, что привело к проникновению транзисторных радиоприемников на массовый рынок.[44] К середине 1960-х TR-63 было продано семь миллионов единиц по всему миру.[45] Успех Sony с транзисторными радиоприемниками привел к тому, что транзисторы заменили электронные лампы в качестве доминирующих электронная техника в конце 1950-х гг.[46]

Первый рабочий кремниевый транзистор был разработан в Bell Labs 26 января 1954 г. Моррис Таненбаум. Первый коммерческий кремниевый транзистор был произведен Инструменты Техаса в 1954 году. Это была работа Гордон Чирок, специалист по выращиванию кристаллов высокой чистоты, ранее работавший в Bell Labs.[47][48][49]

MOSFET (МОП-транзистор)

Основная статья: МОП-транзистор
Мохамед Аталла (слева) и Давон Канг (справа) изобрел МОП-транзистор (МОП-транзистор) в Bell Labs в 1959 году.

Полупроводниковые компании изначально ориентировались на переходные транзисторы в первые годы полупроводниковая промышленность. Однако переходной транзистор был относительно громоздким устройством, которое было трудно изготовить на массовое производство основы, что ограничило его несколькими специализированными приложениями. Полевые транзисторы (Полевые транзисторы) теоретизировались как потенциальная альтернатива переходным транзисторам, но исследователи не могли заставить полевые транзисторы работать должным образом, в основном из-за проблемных состояние поверхности барьер, препятствовавший внешнему электрическое поле от проникновения в материал.[6]

В 1950-х годах египетский инженер Мохамед Аталла исследовали поверхностные свойства кремний полупроводников в Bell Labs, где он предложил новый метод изготовление полупроводниковых приборов, покрывая кремниевая пластина с изоляционным слоем из оксид кремния чтобы электричество могло надежно проникать в проводящий кремний внизу, преодолевая поверхностные состояния, которые не позволяли электричеству достигать полупроводникового слоя. Это известно как пассивация поверхности, метод, который стал критически важным для полупроводниковая промышленность поскольку позже это сделало возможным массовое производство кремния интегральные схемы.[50][51] Он представил свои выводы в 1957 году.[52] Основываясь на своем методе пассивации поверхности, он разработал металл – оксид – полупроводник (MOS) процесс.[50] Он предложил использовать процесс MOS для создания первого работающего кремниевого полевого транзистора, над созданием которого он начал работать с помощью своего корейского коллеги. Давон Канг.[50]

В полевой транзистор металл – оксид – полупроводник (MOSFET), также известный как MOS-транзистор, был изобретен Мохамедом Аталлой и Давоном Кангом в 1959 году.[3][4] MOSFET был первым по-настоящему компактным транзистором, который можно было миниатюризировать и выпускать серийно для широкого спектра применений.[6] С этими высокая масштабируемость,[53] и гораздо более низкое энергопотребление и более высокая плотность, чем у биполярных транзисторов,[54] МОП-транзистор позволил построить высокая плотность интегральные схемы,[5] позволяя объединить более 10 000 транзисторов в одной ИС.[55]

CMOS (дополнительный MOS ) был изобретен Чи-Тан Сах и Фрэнк Ванласс в Fairchild Semiconductor в 1963 г.[56] Первый отчет МОП-транзистор с плавающим затвором был сделан Dawon Kahng и Саймон Зе в 1967 г.[57] А двойные ворота MOSFET был впервые продемонстрирован в 1984 г. Электротехническая лаборатория исследователи Тосихиро Секигава и Ютака Хаяси.[58][59] FinFET (плавниковый полевой транзистор), тип 3D неплоского мульти-ворота MOSFET, возникший в результате исследования Дай Хисамото и его команды в Центральная исследовательская лаборатория Hitachi в 1989 г.[60][61]

Важность

Транзисторы являются ключевыми активными компонентами практически во всех современных электроника. Таким образом, многие считают транзистор одним из величайших изобретений 20 века.[62]

В МОП-транзистор (полевой транзистор металл-оксид-полупроводник), также известный как МОП-транзистор, на сегодняшний день является наиболее широко используемым транзистором, который используется в различных приложениях: компьютеры и электроника[51] к коммуникационные технологии Такие как смартфоны.[63] MOSFET считался самым важным транзистором,[64] возможно, самое важное изобретение в электронике,[65] и рождение современной электроники.[66] МОП-транзистор был фундаментальным строительным блоком современной цифровая электроника с конца 20 века, прокладывая путь Цифровой век.[9] В Бюро патентов и товарных знаков США называет это «революционным изобретением, изменившим жизнь и культуру во всем мире».[63] Его важность в сегодняшнем общество опирается на его способность быть массовое производство используя высокоавтоматизированный процесс (изготовление полупроводниковых приборов ), что обеспечивает поразительно низкие затраты на транзистор.

Изобретение первого транзистора в Bell Labs было названо IEEE Milestone в 2009.[67] В список этапов IEEE также входят изобретения переходной транзистор в 1948 году и MOSFET в 1959 году.[68]

Хотя каждая из нескольких компаний производит более миллиарда штук в индивидуальной упаковке (известных как дискретный ) МОП-транзисторы ежегодно,[69] подавляющее большинство транзисторов сейчас производится в интегральные схемы (часто сокращается до IC, микрочипы или просто чипсы), вместе с диоды, резисторы, конденсаторы и другие электронные компоненты, для производства полных электронных схем. А логический вентиль состоит примерно из двадцати транзисторов, тогда как усовершенствованный микропроцессор, по состоянию на 2009 год может использовать до 3 миллиардов транзисторов (МОП-транзисторы ).[70]«В 2002 году было построено около 60 миллионов транзисторов… для [каждого] мужчины, женщины и ребенка на Земле».[71]

МОП-транзистор - это наиболее широко производимое устройство в истории.[10] По состоянию на 2013 год ежедневно производятся миллиарды транзисторов, почти все из которых представляют собой полевые МОП-транзисторы.[5] В период с 1960 по 2018 гг. Всего 13 человек. секстиллион Изготовлены МОП-транзисторы, составляющие не менее 99,9% всех транзисторов.[10]

Низкая стоимость, гибкость и надежность транзистора сделали его повсеместным устройством. Транзисторный мехатронный схемы заменили электромеханические устройства в управлении приборами и машинами. Часто бывает проще и дешевле использовать стандартный микроконтроллер и напишите компьютерная программа для выполнения функции управления, чем для разработки эквивалентной механической системы для управления этой же функцией.

Упрощенная операция

А Транзистор дарлингтона открылся, чтобы можно было увидеть внутри микросхему транзистора (маленький квадрат). Транзистор Дарлингтона - это фактически два транзистора на одной микросхеме. Один транзистор намного больше другого, но оба они больше по сравнению с транзисторами в крупномасштабная интеграция потому что этот конкретный пример предназначен для силовых приложений.
Простая принципиальная схема, показывающая маркировку биполярного транзистора n – p – n.

Транзистор может использовать слабый сигнал, подаваемый между одной парой его выводов, для управления гораздо более сильным сигналом на другой паре выводов. Это свойство называется прирост. Он может производить более сильный выходной сигнал, напряжение или ток, который пропорционален более слабому входному сигналу, и, таким образом, он может действовать как усилитель мощности. В качестве альтернативы, транзистор может использоваться для включения или выключения тока в цепи в качестве электрически управляемого выключатель, где величина тока определяется другими элементами схемы.[72]

Есть два типа транзисторов, которые имеют небольшие различия в том, как они используются в схеме. А биполярный транзистор имеет терминалы с маркировкой основание, коллектор, и излучатель. Небольшой ток на выводе базы (то есть протекающий между базой и эмиттером) может управлять или переключать гораздо больший ток между выводами коллектора и эмиттера. Для полевой транзистор, клеммы обозначены ворота, источник, и осушать, а напряжение на затворе может управлять током между истоком и стоком.[73]

Изображение представляет собой типичный биполярный транзистор в цепи. Заряд будет течь между выводами эмиттера и коллектора в зависимости от тока в базе. Поскольку внутренне соединения базы и эмиттера ведут себя как полупроводниковый диод, между базой и эмиттером возникает падение напряжения, пока существует ток базы. Величина этого напряжения зависит от материала, из которого изготовлен транзистор, и называется VБЫТЬ.[73]

Транзистор как переключатель

BJT используется в качестве электронного переключателя в конфигурации с заземленным эмиттером.

Транзисторы обычно используются в цифровые схемы как электронные переключатели, которые могут находиться в состоянии «включено» или «выключено», как для мощных приложений, таких как импульсные источники питания и для приложений с низким энергопотреблением, таких как логические ворота. Важные параметры для этого приложения включают коммутируемый ток, обрабатываемое напряжение и скорость переключения, характеризуемую время подъема и спада.[73]

В схеме транзистора с заземленным эмиттером, такой как показанная схема выключателя света, по мере увеличения напряжения базы эмиттерный и коллекторный токи возрастают по экспоненте. Напряжение коллектора падает из-за уменьшения сопротивления коллектора к эмиттеру. Если бы разница напряжений между коллектором и эмиттером была равна нулю (или близка к нулю), ток коллектора ограничивался бы только сопротивлением нагрузки (лампочка) и напряжением питания. Это называется насыщенность потому что ток свободно течет от коллектора к эмиттеру. Когда он насыщен, переключатель называется на.[74]

Обеспечение достаточного базового тока возбуждения - ключевая проблема при использовании биполярных транзисторов в качестве переключателей. Транзистор обеспечивает усиление по току, позволяя переключать относительно большой ток в коллекторе с помощью гораздо меньшего тока на вывод базы. Соотношение этих токов варьируется в зависимости от типа транзистора и даже для конкретного типа зависит от тока коллектора. В показанном примере схемы переключателя света резистор выбран так, чтобы обеспечить достаточный базовый ток, чтобы транзистор был насыщен.[73]

В схеме переключения идея состоит в том, чтобы максимально приблизить идеальный переключатель, имеющий свойства разомкнутой цепи в выключенном состоянии, короткого замыкания во включенном состоянии и мгновенного перехода между двумя состояниями. Параметры выбираются таким образом, что выход «выключено» ограничен токами утечки, слишком маленькими, чтобы повлиять на подключенную схему, сопротивление транзистора в состоянии «включено» слишком мало, чтобы повлиять на схему, а переход между двумя состояниями был достаточно быстрым. не иметь пагубного воздействия.[73]

Транзистор как усилитель

Схема усилителя, схема с общим эмиттером и схемой смещения делителя напряжения.

В усилитель с общим эмиттером спроектирован так, чтобы при небольшом изменении напряжения (Vв) изменяет небольшой ток через базу транзистора, усиление тока которого в сочетании со свойствами схемы означает, что небольшие колебания Vв произвести большие изменения в Vиз.[73]

Возможны различные конфигурации одиночных транзисторных усилителей, некоторые из которых обеспечивают усиление по току, некоторые по напряжению, а некоторые и то и другое.

Из мобильные телефоны к телевизоры, огромное количество продуктов включает усилители для воспроизведение звука, радиопередача, и обработка сигналов. Первые усилители звука на дискретных транзисторах едва выдавали несколько сотен милливатт, но мощность и качество звука постепенно увеличивались по мере появления лучших транзисторов и развития архитектуры усилителя.[73]

Современные транзисторные усилители звука до нескольких сотен Вт распространены и относительно недороги.

Сравнение с электронными лампами

До того, как были разработаны транзисторы, вакуумные (электронные) лампы (или в Великобритании «термоэмиссионные клапаны» или просто «клапаны») были основными активными компонентами в электронном оборудовании.

Преимущества

Ключевые преимущества, которые позволили транзисторам заменить электронные лампы в большинстве приложений:

  • Отсутствие катодного нагревателя (который дает характерное оранжевое свечение ламп), снижение энергопотребления, устранение задержки при разогреве трубчатых нагревателей и защита от катодное отравление и истощение.
  • Очень маленький размер и вес, уменьшающие габариты оборудования.
  • Большое количество сверхмалых транзисторов можно изготавливать как один Интегральная схема.
  • Низкое рабочее напряжение, совместимое с батареями всего на несколько ячеек.
  • Обычно возможны схемы с большей энергоэффективностью. В частности, для маломощных приложений (например, для усиления напряжения) потребление энергии может быть намного меньше, чем для ламп.
  • Доступны бесплатные устройства, обеспечивающие гибкость дизайна, включая дополнительная симметрия схемы, невозможные с электронными лампами.
  • Очень низкая чувствительность к механическим ударам и вибрации, что обеспечивает физическую прочность и практически исключает вызванные ударами ложные сигналы (например, микрофоника в аудиоприложениях).
  • Не подвержен разрушению стеклянной оболочки, протечкам, выделению газов и другим физическим повреждениям.

Ограничения

Транзисторы имеют следующие ограничения:

  • Им не хватает высшего подвижность электронов обеспечивается вакуумом в электронных лампах, что желательно для работы с высокой мощностью и высокой частотой, например, используемой в беспроводных сетях. телевизионное вещание.
  • Транзисторы и другие твердотельные устройства подвержены повреждениям в результате очень коротких электрических и тепловых событий, в том числе электростатический разряд в обращении. Вакуумные лампы электрически намного прочнее.
  • Они чувствительны к излучению и космическим лучам (для аппаратов космических аппаратов используются специальные радиационно-стойкие микросхемы).
  • В аудиоприложениях транзисторы лишены искажений нижних гармоник - так называемого ламповый звук - что характерно для электронных ламп, и некоторые предпочитают его.[75]

Типы

BJT PNP symbol.svgPNPJFET P-Channel Labelled.svgP-канал
BJT NPN symbol.svgNPNJFET N-Channel Labelled.svgN-канал
BJTJFET
Символы BJT и JFET
JFET P-Channel Labelled.svgIGFET P-Ch Enh Labelled.svgIGFET P-Ch Enh Labelled simplified.svgIGFET P-Ch Dep Labelled.svgP-канал
JFET N-Channel Labelled.svgIGFET N-Ch Enh Labelled.svgIGFET N-Ch Enh Labelled simplified.svgIGFET N-Ch Dep Labelled.svgN-канал
JFETМОП-транзистор enhМОП-транзистор
Символы JFET и MOSFET

Транзисторы классифицируются по

Следовательно, конкретный транзистор можно описать как кремний, поверхностный монтаж, BJT, n – p – n, маломощный, высокочастотный переключатель.

Популярный способ запомнить, какой символ обозначает тип транзистора, - посмотреть на стрелку и как она устроена. В символе транзистора NPN стрелка не будет указывать на N. И наоборот, внутри символа PNP вы видите, что стрелка указывает на гордо.

Полевой транзистор (FET)

Основная статья: Полевой транзистор
Смотрите также: JFET
Работа FET и его кривая Id-Vg. Сначала, когда напряжение на затворе не подается, в канале нет инверсионных электронов, поэтому устройство выключено. По мере увеличения напряжения на затворе плотность инверсионных электронов в канале увеличивается, ток увеличивается, и, таким образом, устройство включается.

В полевой транзистор, иногда называемый униполярный транзистор, использует либо электроны (в n-канальный полевой транзистор) или дырки (в p-канальный полевой транзистор) для проведения. Четыре терминала полевого транзистора названы источник, ворота, осушать, и тело (субстрат). На большинстве полевых транзисторов корпус подключается к источнику внутри корпуса, и это предполагается в следующем описании.

В полевом транзисторе ток сток-исток протекает через проводящий канал, который соединяет источник регион в осушать область, край. Электропроводность изменяется электрическим полем, которое создается при приложении напряжения между выводами затвора и истока, следовательно, ток, протекающий между стоком и истоком, регулируется напряжением, приложенным между затвором и истоком. Поскольку напряжение затвор-исток (VGS) увеличивается ток сток – исток (яDS) экспоненциально возрастает при VGS ниже порога, а затем с примерно квадратичной скоростью (яDS ∝ (VGS − VТ)2) (куда VТ это пороговое напряжение, при котором начинается ток стока)[78] в "ограниченный объемным зарядом "область выше порога. Квадратичное поведение не наблюдается в современных устройствах, например, на 65 нм технологический узел.[79]

Для низкого уровня шума при узком пропускная способность, более высокое входное сопротивление полевого транзистора является преимуществом.

Полевые транзисторы делятся на два семейства: переход FET (JFET ) и изолированный затвор FET (IGFET). IGFET более известен как металл – оксид – полупроводник FET (МОП-транзистор ), отражая его первоначальную конструкцию из слоев металла (затвор), оксида (изоляция) и полупроводника. В отличие от IGFET, вентиль JFET формирует p – n диод с каналом, который проходит между источником и стоками. Функционально это делает n-канальный JFET твердотельным эквивалентом вакуумной лампы. триод который аналогично образует диод между своими сетка и катод. Также оба устройства работают в режим истощения, они оба имеют высокое входное сопротивление и проводят ток под контролем входного напряжения.

Полевые транзисторы металл – полупроводник (MESFET ) являются JFET-транзисторами, в которых обратный смещенный p – n переход заменяется на переход металл – полупроводник. Они, а также HEMT (транзисторы с высокой подвижностью электронов или HFET), в которых для переноса заряда используется двумерный электронный газ с очень высокой подвижностью носителей, особенно подходят для использования на очень высоких частотах (несколько ГГц).

Полевые транзисторы делятся на режим истощения и режим улучшения типов, в зависимости от того, включен или выключен канал с нулевым напряжением затвор-исток. Для режима улучшения канал отключен при нулевом смещении, и потенциал затвора может «улучшить» проводимость. Для режима истощения канал включен при нулевом смещении, и потенциал затвора (противоположной полярности) может «истощить» канал, уменьшая проводимость. Для любого режима более положительное напряжение затвора соответствует более высокому току для n-канальных устройств и более низкому току для p-канальных устройств. Почти все полевые транзисторы JFET работают в режиме истощения, потому что диодные переходы будут направлять смещение и проводить, если бы они были устройствами расширенного режима, в то время как большинство IGFET-транзисторов относятся к типам расширенного режима.

Полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (MOSFET)

Основная статья: МОП-транзистор

В полевой транзистор металл – оксид – полупроводник (MOSFET, MOS-FET или MOS FET), также известный как транзистор металл-оксид-кремний (MOS-транзистор или MOS),[80] это тип полевого транзистора, который сфабрикованный посредством контролируемое окисление из полупроводник обычно кремний. Имеет изолированный ворота, напряжение которого определяет проводимость устройства. Эта способность изменять проводимость в зависимости от приложенного напряжения может использоваться для усиления или переключения электронных сигналы. MOSFET, безусловно, является наиболее распространенным транзистором и основным строительным блоком большинства современных электроника.[9] MOSFET составляет 99,9% всех транзисторов в мире.[10]

Биполярный переходной транзистор (BJT)

Основная статья: Биполярный переходной транзистор

Биполярные транзисторы названы так потому, что они проводят, используя как большинство, так и меньшинство. перевозчики. Биполярный транзистор с переходным соединением, первый тип транзистора, который будет производиться серийно, представляет собой комбинацию двух переходных диодов и состоит из тонкого слоя полупроводника p-типа, зажатого между двумя полупроводниками n-типа (n – p – n транзистор), или тонкий слой полупроводника n-типа, зажатый между двумя полупроводниками p-типа (p – n – p транзистор). Эта конструкция дает два p – n переходы: переход база-эмиттер и переход база-коллектор, разделенные тонкой областью полупроводника, известной как базовая область. (Два переходных диода, соединенные вместе без общей полупроводниковой области, не образуют транзистор).

Биполярные транзисторы имеют три вывода, соответствующие трем слоям полупроводника - излучатель, а основание, а коллектор. Они полезны в усилители потому что токи на эмиттере и коллекторе регулируются относительно небольшим током базы.[81] В n – p – n-транзисторе, работающем в активной области, переход эмиттер-база смещен в прямом направлении (электроны и дыры рекомбинируют в переходе), а переход база-коллектор имеет обратное смещение (электроны и дырки образуются в переходе и удаляются от перехода), и электроны инжектируются в область базы. Поскольку база узкая, большая часть этих электронов будет диффундировать в смещенный в обратном направлении переход база-коллектор и попадет в коллектор; возможно, одна сотая электронов рекомбинирует в базе, что является доминирующим механизмом в токе базы. Кроме того, поскольку база слегка легирована (по сравнению с областями эмиттера и коллектора), скорость рекомбинации низкая, что позволяет большему количеству носителей диффундировать через область базы. Контролируя количество электронов, которые могут покинуть базу, можно контролировать количество электронов, попадающих в коллектор.[81] Ток коллектора примерно в β (коэффициент усиления по току общего эмиттера) умножается на ток базы. Обычно оно больше 100 для малосигнальных транзисторов, но может быть меньше в транзисторах, предназначенных для мощных приложений.

В отличие от полевого транзистора (см. Ниже), BJT представляет собой устройство с низким входным импедансом. Также, поскольку напряжение база-эмиттер (VБЫТЬ) увеличивает ток база-эмиттер и, следовательно, ток коллектор-эмиттер (яCE) экспоненциально возрастают в соответствии с Модель диода Шокли и Модель Эберса-Молля. Из-за этой экспоненциальной зависимости BJT имеет более высокую крутизна чем полевой транзистор.

Биполярные транзисторы можно заставить проводить под воздействием света, потому что поглощение фотонов в базовой области генерирует фототок, который действует как базовый ток; ток коллектора примерно в β раз больше фототока. Устройства, предназначенные для этой цели, имеют в упаковке прозрачное окошко и называются фототранзисторы.

Использование полевых МОП-транзисторов и биполярных транзисторов

В МОП-транзистор на сегодняшний день является наиболее широко используемым транзистором как для цифровые схемы а также аналоговые схемы,[82] на их долю приходится 99,9% всех транзисторов в мире.[10] В биполярный переходной транзистор (BJT) ранее был наиболее часто используемым транзистором в период с 1950-х по 1960-е годы. Даже после того, как полевые МОП-транзисторы стали широко доступны в 1970-х годах, БЮТ оставался предпочтительным транзистором для многих аналоговых схем, таких как усилители, из-за их большей линейности, вплоть до устройств МОП-транзисторов (таких как силовые МОП-транзисторы, LDMOS и RF CMOS ) заменил их на большинство power electronic приложения в 1980-х гг. В интегральные схемы, желательные свойства полевых МОП-транзисторов позволили им захватить почти всю долю рынка цифровых схем в 1970-х годах. Дискретные полевые МОП-транзисторы (обычно силовые полевые МОП-транзисторы) могут применяться в транзисторных приложениях, включая аналоговые схемы, регуляторы напряжения, усилители, передатчики мощности и драйверы двигателей.

Другие типы транзисторов

Символ транзистора создан на Португальский тротуар в Университет Авейру.
Для ранних биполярных транзисторов см. Биполярный переходной транзистор § Биполярные транзисторы.

Part numbering standards/specifications

The types of some transistors can be parsed from the part number. There are three major semiconductor naming standards. In each, the alphanumeric prefix provides clues to the type of the device.

Japanese Industrial Standard (JIS)

JIS transistor prefix table
ПрефиксType of transistor
2SAhigh-frequency p–n–p BJT
2SBaudio-frequency p–n–p BJT
2SChigh-frequency n–p–n BJT
2SDaudio-frequency n–p–n BJT
2SJP-channel FET (both JFET and MOSFET)
2SKN-channel FET (both JFET and MOSFET)

В JIS-C-7012 specification for transistor part numbers starts with "2S",[90] например 2SD965, but sometimes the "2S" prefix is not marked on the package – a 2SD965 might only be marked "D965"; a 2SC1815 might be listed by a supplier as simply "C1815". This series sometimes has suffixes (such as "R", "O", "BL", standing for "red", "orange", "blue", etc.) to denote variants, such as tighter часFE (gain) groupings.

European Electronic Component Manufacturers Association (EECA)

В Pro Electron standard, the European Electronic Component Manufacturers Association part numbering scheme, begins with two letters: the first gives the semiconductor type (A for germanium, B for silicon, and C for materials like GaAs); the second letter denotes the intended use (A for diode, C for general-purpose transistor, etc.). A 3-digit sequence number (or one letter then two digits, for industrial types) follows. With early devices this indicated the case type. Suffixes may be used, with a letter (e.g. "C" often means high часFE, such as in: BC549C[91]) or other codes may follow to show gain (e.g. BC327-25) or voltage rating (e.g. BUK854-800A[92]). The more common prefixes are:

Pro Electron / EECA transistor prefix table
Prefix classType and usageПримерЭквивалентСсылка
ACГерманий small-signal AF транзисторAC126NTE102AТехническая спецификация
ОБЪЯВЛЕНИЕГерманий AF силовой транзисторAD133NTE179Техническая спецификация
AFГерманий small-signal РФ транзисторAF117NTE160Техническая спецификация
ALГерманий РФ силовой транзисторALZ10NTE100Техническая спецификация
В КАЧЕСТВЕГерманий switching transistorASY28NTE101Техническая спецификация
AUГерманий power switching transistorAU103NTE127Техническая спецификация
до н.эSilicon, small-signal transistor ("general purpose")BC5482N3904Техническая спецификация
BDSilicon, power transistorBD139NTE375Техническая спецификация
BFSilicon, РФ (high frequency) BJT или же FETBF245NTE133Техническая спецификация
BSSilicon, switching transistor (BJT or МОП-транзистор )BS1702N7000Техническая спецификация
BLSilicon, high frequency, high power (for transmitters)BLW60NTE325Техническая спецификация
BUSilicon, high voltage (for ЭЛТ horizontal deflection circuits)BU2520ANTE2354Техническая спецификация
CFАрсенид галлия small-signal микроволновая печь transistor (MESFET ) CF739—Техническая спецификация
CLАрсенид галлия микроволновая печь power transistor (FET )CLY10—Техническая спецификация

Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC)

В JEDEC EIA370 transistor device numbers usually start with "2N", indicating a three-terminal device (dual-gate полевые транзисторы are four-terminal devices, so begin with 3N), then a 2, 3 or 4-digit sequential number with no significance as to device properties (although early devices with low numbers tend to be germanium). Например, 2N3055 is a silicon n–p–n power transistor, 2N1301 is a p–n–p germanium switching transistor. A letter suffix (such as "A") is sometimes used to indicate a newer variant, but rarely gain groupings.

Проприетарный

Manufacturers of devices may have their proprietary numbering system, for example CK722. Since devices are second-sourced, a manufacturer's prefix (like "MPF" in MPF102, which originally would denote a Motorola FET ) now is an unreliable indicator of who made the device. Some proprietary naming schemes adopt parts of other naming schemes, for example, a PN2222A is a (possibly Fairchild Semiconductor ) 2N2222A in a plastic case (but a PN108 is a plastic version of a BC108, not a 2N108, while the PN100 is unrelated to other xx100 devices).

Military part numbers sometimes are assigned their codes, such as the British Military CV Naming System.

Manufacturers buying large numbers of similar parts may have them supplied with "house numbers", identifying a particular purchasing specification and not necessarily a device with a standardized registered number. For example, an HP part 1854,0053 is a (JEDEC) 2N2218 transistor[93][94] which is also assigned the CV number: CV7763[95]

Naming problems

With so many independent naming schemes, and the abbreviation of part numbers when printed on the devices, ambiguity sometimes occurs. For example, two different devices may be marked "J176" (one the J176 low-power JFET, the other the higher-powered МОП-транзистор 2SJ176).

As older "through-hole" transistors are given surface-mount packaged counterparts, they tend to be assigned many different part numbers because manufacturers have their systems to cope with the variety in распиновка arrangements and options for dual or matched n–p–n + p–n–p devices in one pack. So even when the original device (such as a 2N3904) may have been assigned by a standards authority, and well known by engineers over the years, the new versions are far from standardized in their naming.

Строительство

Полупроводниковый материал

Semiconductor material characteristics
Полупроводник
материал		Junction forward
Напряжение
V @ 25 °C		Electron mobility
м2/(V·s) @ 25 °C		Hole mobility
м2/(V·s) @ 25 °C		Максимум.
junction temp.
° C
Ge0.270.390.1970 to 100
Si0.710.140.05150 to 200
GaAs1.030.850.05150 to 200
Al-Si junction0.3——150 to 200

The first BJTs were made from германий (Ge). Кремний (Si) types currently predominate but certain advanced microwave and high-performance versions now employ the compound semiconductor материал арсенид галлия (GaAs) and the semiconductor alloy кремний-германий (SiGe). Single element semiconductor material (Ge and Si) is described as элементаль.

Rough parameters for the most common semiconductor materials used to make transistors are given in the adjacent table. These parameters will vary with an increase in temperature, electric field, impurity level, strain, and sundry other factors.

В junction forward voltage is the voltage applied to the emitter-base junction of a BJT to make the base conduct a specified current. The current increases exponentially as the junction forward voltage is increased. The values given in the table are typical for a current of 1 mA (the same values apply to semiconductor diodes). The lower the junction forward voltage the better, as this means that less power is required to "drive" the transistor. The junction forward voltage for a given current decreases with an increase in temperature. For a typical silicon junction, the change is −2.1 mV/°C.[96] In some circuits special compensating elements (sensistors ) must be used to compensate for such changes.

The density of mobile carriers in the channel of a MOSFET is a function of the electric field forming the channel and of various other phenomena such as the impurity level in the channel. Some impurities, called dopants, are introduced deliberately in making a MOSFET, to control the MOSFET electrical behavior.

В electron mobility и hole mobility columns show the average speed that electrons and holes diffuse through the semiconductor material with an электрическое поле of 1 volt per meter applied across the material. In general, the higher the electron mobility the faster the transistor can operate. The table indicates that Ge is a better material than Si in this respect. However, Ge has four major shortcomings compared to silicon and gallium arsenide:

  1. Its maximum temperature is limited.
  2. Имеет относительно высокий ток утечки.
  3. It cannot withstand high voltages.
  4. It is less suitable for fabricating integrated circuits.

Because the electron mobility is higher than the hole mobility for all semiconductor materials, a given bipolar n–p–n transistor tends to be swifter than an equivalent p–n–p transistor. GaAs has the highest electron mobility of the three semiconductors. It is for this reason that GaAs is used in high-frequency applications. A relatively recent[когда? ] FET development, the транзистор с высокой подвижностью электронов (HEMT ), имеет гетероструктура (junction between different semiconductor materials) of aluminium gallium arsenide (AlGaAs)-gallium arsenide (GaAs) which has twice the electron mobility of a GaAs-metal barrier junction. Because of their high speed and low noise, HEMTs are used in satellite receivers working at frequencies around 12 GHz. HEMTs based on нитрид галлия и aluminum gallium nitride (AlGaN/GaN HEMTs) provide still higher electron mobility and are being developed for various applications.

'Max. junction temperature ' values represent a cross-section taken from various manufacturers' datasheets. This temperature should not be exceeded or the transistor may be damaged.

'Al-Si junction' refers to the high-speed (aluminum-silicon) metal-semiconductor barrier diode, commonly known as a Диод Шоттки. This is included in the table because some silicon power IGFETs have a паразитический reverse Schottky diode formed between the source and drain as part of the fabrication process. This diode can be a nuisance, but sometimes it is used in the circuit.

Упаковка

Смотрите также: Полупроводниковый корпус и Чип-носитель
Assorted discrete transistors
Советский KT315b транзисторы

Discrete transistors can be individually packaged transistors or unpackaged transistor chips (dice).

Transistors come in many different semiconductor packages (см. изображение). The two main categories are through-hole (или же свинцовый), и surface-mount, также известный как surface-mount device (SMD ). В ball grid array (BGA ) is the latest surface-mount package (currently only for large integrated circuits). It has solder "balls" on the underside in place of leads. Because they are smaller and have shorter interconnections, SMDs have better high-frequency characteristics but lower power ratings.

Transistor packages are made of glass, metal, ceramic, or plastic. The package often dictates the power rating and frequency characteristics. Power transistors have larger packages that can be clamped to радиаторы for enhanced cooling. Additionally, most power transistors have the collector or drain physically connected to the metal enclosure. At the other extreme, some surface-mount микроволновая печь transistors are as small as grains of sand.

Often a given transistor type is available in several packages. Transistor packages are mainly standardized, but the assignment of a transistor's functions to the terminals is not: other transistor types can assign other functions to the package's terminals. Even for the same transistor type the terminal assignment can vary (normally indicated by a suffix letter to the part number, q.e. BC212L and BC212K).

Nowadays most transistors come in a wide range of SMT packages, in comparison, the list of available through-hole packages is relatively small, here is a shortlist of the most common through-hole transistors packages in alphabetical order:ATV, E-line, MRT, HRT, SC-43, SC-72, TO-3, TO-18, TO-39, TO-92, TO-126, TO220, TO247, TO251, TO262, ZTX851.

Unpackaged transistor chips (die) may be assembled into hybrid devices.[97] В IBM SLT module of the 1960s is one example of such a hybrid circuit module using glass passivated transistor (and diode) die. Other packaging techniques for discrete transistors as chips include Direct Chip Attach (DCA) and Chip On Board (COB).[97]

Flexible transistors

Researchers have made several kinds of flexible transistors, including органические полевые транзисторы.[98][99][100] Flexible transistors are useful in some kinds of гибкие дисплеи и другие flexible electronics.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "1926 – Field Effect Semiconductor Device Concepts Patented". Музей истории компьютеров. В архиве с оригинала 22 марта 2016 г.. Получено 25 марта, 2016.
  2. ^ "The Nobel Prize in Physics 1956". Nobelprize.org. Nobel Media AB. В архиве из оригинала 16 декабря 2014 г.. Получено 7 декабря, 2014.
  3. ^ а б «1960 - Демонстрация металлооксидного полупроводникового (МОП) транзистора». Кремниевый двигатель. Музей истории компьютеров.
  4. ^ а б Лойек, Бо (2007). История полупроводниковой техники. Springer Science & Business Media. стр.321 –3. ISBN  9783540342588.
  5. ^ а б c "Кто изобрел транзистор?". Музей истории компьютеров. 4 декабря 2013 г.. Получено 20 июля, 2019.
  6. ^ а б c Московиц, Сэнфорд Л. (2016). Передовые инновации в материалах: управление глобальными технологиями в 21 веке. Джон Уайли и сыновья. п. 168. ISBN  9780470508923.
  7. ^ "Milestones:Invention of the First Transistor at Bell Telephone Laboratories, Inc., 1947". Сеть глобальной истории IEEE. IEEE. В архиве с оригинала 21 ноября 2014 г.. Получено 7 декабря, 2014.
  8. ^ "Milestones:List of IEEE Milestones". Институт инженеров по электротехнике и электронике. Получено 25 июля, 2019.
  9. ^ а б c «Триумф МОП-транзистора». YouTube. Музей истории компьютеров. 6 августа 2010 г.. Получено 21 июля, 2019.
  10. ^ а б c d е "13 секстиллионов и счет: длинный и извилистый путь к самому часто производимому человеческому артефакту в истории". Музей истории компьютеров. 2 апреля 2018 г.. Получено 28 июля, 2019.
  11. ^ Moavenzadeh, Fred (1990). Concise Encyclopedia of Building and Construction Materials. ISBN  9780262132480.
  12. ^ Lilienfeld, Julius Edgar (1927). Specification of electric current control mechanism patent application.
  13. ^ Vardalas, John (May 2003) Twists and Turns in the Development of the Transistor В архиве January 8, 2015, at the Wayback Machine IEEE-USA Today's Engineer.
  14. ^ Lilienfeld, Julius Edgar, "Method and apparatus for controlling electric current" U.S. Patent 1,745,175 January 28, 1930 (filed in Canada 1925-10-22, in US October 8, 1926).
  15. ^ "Method And Apparatus For Controlling Electric Currents". Ведомство США по патентам и товарным знакам.
  16. ^ "Amplifier For Electric Currents". Ведомство США по патентам и товарным знакам.
  17. ^ "Device For Controlling Electric Current". Ведомство США по патентам и товарным знакам.
  18. ^ а б "Twists and Turns in the Development of the Transistor". Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. Archived from оригинал 8 января 2015 г.
  19. ^ Heil, Oskar, "Improvements in or relating to electrical amplifiers and other control arrangements and devices", Patent No. GB439457, European Patent Office, filed in Great Britain 1934-03-02, published December 6, 1935 (originally filed in Germany March 2, 1934).
  20. ^ "November 17 – December 23, 1947: Invention of the First Transistor". Американское физическое общество. В архиве from the original on January 20, 2013.
  21. ^ Millman, S., ed. (1983). A History of Engineering and Science in the Bell System, Physical Science (1925–1980). AT&T Bell Laboratories. п. 102.
  22. ^ Боданис, Дэвид (2005). Электрическая Вселенная. Crown Publishers, Нью-Йорк. ISBN  978-0-7394-5670-5.
  23. ^ "transistor". Словарь американского наследия (3-е изд.). Бостон: Хоутон Миффлин. 1992 г.
  24. ^ "The Nobel Prize in Physics 1956". nobelprize.org. В архиве from the original on March 12, 2007.
  25. ^ а б Guarnieri, M. (2017). "Seventy Years of Getting Transistorized". Журнал IEEE Industrial Electronics Magazine. 11 (4): 33–37. Дои:10.1109/MIE.2017.2757775. S2CID  38161381.
  26. ^ Ли, Томас Х. (2003). Конструкция КМОП радиочастотных интегральных схем. Soldering & Surface Mount Technology. 16. Издательство Кембриджского университета. Дои:10.1108/ssmt.2004.21916bae.002. ISBN  9781139643771. S2CID  108955928.
  27. ^ Пуэрс, Роберт; Бальди, Ливио; Вурде, Марсель Ван де; Ноутен, Себастьян Э. ван (2017). Наноэлектроника: материалы, устройства, приложения, 2 тома. Джон Уайли и сыновья. п. 14. ISBN  9783527340538.
  28. ^ FR 1010427  H. F. Mataré / H. Welker / Westinghouse: "Nouveau sytème crystallin à plusieur électrodes réalisant des relais de effects électroniques" filed on August 13, 1948
  29. ^ США 2673948  Х. Ф. Матаре / Х. Велкер / Вестингауз, "Кристаллическое устройство для управления электрическими токами с помощью твердого полупроводника" Французский приоритет 13 августа 1948 г.
  30. ^ "1948, The European Transistor Invention". Музей истории компьютеров. В архиве from the original on September 29, 2012.
  31. ^ 1951: First Grown-Junction Transistors Fabricated В архиве 4 апреля 2017 г. Wayback Machine
  32. ^ "A Working Junction Transistor". В архиве из оригинала 3 июля 2017 г.. Получено 17 сентября, 2017.
  33. ^ Bradley, W.E. (Декабрь 1953 г.). "The Surface-Barrier Transistor: Part I-Principles of the Surface-Barrier Transistor". Труды IRE. 41 (12): 1702–1706. Дои:10.1109/JRPROC.1953.274351. S2CID  51652314.
  34. ^ Wall Street Journal, December 4, 1953, page 4, Article "Philco Claims Its Transistor Outperforms Others Now In Use"
  35. ^ Electronics magazine, January 1954, Article "Electroplated Transistors Announced"
  36. ^ 1953 Foreign Commerce Weekly; Volume 49; pp.23
  37. ^ "Der deutsche Erfinder des Transistors – Nachrichten Welt Print – DIE WELT". Die Welt. Welt.de. 23 ноября 2011 г. В архиве из оригинала 15 мая 2016 г.. Получено 1 мая, 2016.
  38. ^ "Regency TR-1 Transistor Radio History". В архиве from the original on October 21, 2004. Получено 10 апреля, 2006.
  39. ^ "The Regency TR-1 Family". В архиве из оригинала 27 апреля 2017 г.. Получено 10 апреля, 2017.
  40. ^ "Regency manufacturer in USA, radio technology from United St". В архиве с оригинала 10 апреля 2017 г.. Получено 10 апреля, 2017.
  41. ^ Wall Street Journal, "Chrysler Promises Car Radio With Transistors Instead of Tubes in '56", April 28, 1955, page 1
  42. ^ Хирш, Рик. "Полностью транзисторный автомобильный радиоприемник Mopar компании Philco". Allpar.com. Получено 18 февраля, 2015.
  43. ^ "FCA North America - Historical Timeline 1950-1959". www.fcanorthamerica.com.
  44. ^ Skrabec, Quentin R., Jr. (2012). The 100 Most Significant Events in American Business: An Encyclopedia. ABC-CLIO. pp. 195–7. ISBN  978-0313398636.
  45. ^ Snook, Chris J. (November 29, 2017). "The 7 Step Formula Sony Used to Get Back On Top After a Lost Decade". Inc.
  46. ^ Kozinsky, Sieva (January 8, 2014). "Education and the Innovator's Dilemma". Проводной. Получено 14 октября, 2019.
  47. ^ Riordan, Michael (May 2004). "The Lost History of the Transistor". IEEE Spectrum: 48–49. В архиве from the original on May 31, 2015.
  48. ^ Chelikowski, J. (2004) "Introduction: Silicon in all its Forms", p. 1 дюйм Silicon: evolution and future of a technology. P. Siffert and E. F. Krimmel (eds.). Спрингер, ISBN  3-540-40546-1.
  49. ^ McFarland, Grant (2006) Microprocessor design: a practical guide from design planning to manufacturing. McGraw-Hill Professional. п. 10. ISBN  0-07-145951-0.
  50. ^ а б c "Martin Atalla in Inventors Hall of Fame, 2009". Получено 21 июня, 2013.
  51. ^ а б "Dawon Kahng". Национальный зал славы изобретателей. Получено 27 июня, 2019.
  52. ^ Лойек, Бо (2007). История полупроводниковой техники. Springer Science & Business Media. п.120. ISBN  9783540342588.
  53. ^ Мотоёси, М. (2009). "Через кремниевый переходник (TSV)" (PDF). Труды IEEE. 97 (1): 43–48. Дои:10.1109 / JPROC.2008.2007462. ISSN  0018-9219. S2CID  29105721.
  54. ^ «Транзисторы поддерживают закон Мура». EETimes. 12 декабря 2018 г.. Получено 18 июля, 2019.
  55. ^ Хиттингер, Уильям К. (1973). «Металл-оксид-полупроводники». Scientific American. 229 (2): 48–59. Bibcode:1973SciAm.229b..48H. Дои:10.1038 / scientificamerican0873-48. ISSN  0036-8733. JSTOR  24923169.
  56. ^ «1963: изобретена дополнительная конфигурация схемы МОП». Музей истории компьютеров. Получено 6 июля, 2019.
  57. ^ D. Kahng and S. M. Sze, "A floating gate and its application to memory devices", Технический журнал Bell System, т. 46, нет. 4, 1967, pp. 1288–1295
  58. ^ Colinge, J.P. (2008). FinFETs and Other Multi-Gate Transistors. Springer Science & Business Media. п. 11. ISBN  9780387717517.
  59. ^ Sekigawa, Toshihiro; Hayashi, Yutaka (August 1, 1984). "Calculated threshold-voltage characteristics of an XMOS transistor having an additional bottom gate". Твердотельная электроника. 27 (8): 827–828. Bibcode:1984SSEle..27..827S. Дои:10.1016/0038-1101(84)90036-4. ISSN  0038-1101.
  60. ^ "IEEE Andrew S. Grove Award Recipients". IEEE Andrew S. Grove Award. Институт инженеров по электротехнике и электронике. Получено 4 июля, 2019.
  61. ^ "The Breakthrough Advantage for FPGAs with Tri-Gate Technology" (PDF). Intel. 2014. Получено 4 июля, 2019.
  62. ^ Price, Robert W. (2004). Roadmap to Entrepreneurial Success. AMACOM Div American Mgmt Assn. п. 42. ISBN  978-0-8144-7190-6.
  63. ^ а б «Выступление директора Янку на Международной конференции по интеллектуальной собственности 2019 г.». Ведомство США по патентам и товарным знакам. 10 июня 2019 г.,. Получено 20 июля, 2019.
  64. ^ Ashley, Kenneth L. (2002). Analog Electronics with LabVIEW. Prentice Hall Professional. п. 10. ISBN  9780130470652.
  65. ^ Thompson, S.E .; Chau, R. S .; Ghani, T .; Mistry, K .; Tyagi, S.; Бор, М. Т. (2005). «В поисках« Forever »транзисторы продолжали масштабировать один новый материал за раз». IEEE Transactions по производству полупроводников. 18 (1): 26–36. Дои:10.1109 / TSM.2004.841816. ISSN  0894-6507. S2CID  25283342. В области электроники планарный полевой транзистор Si металл – оксид – полупроводник (MOSFET), пожалуй, является наиболее важным изобретением.
  66. ^ Кубозоно, Йошихиро; Он, Сюэся; Хамао, Шино; Уэсуги, Эри; Шимо, Юма; Миками, Такахиро; Гото, Хиденори; Камбэ, Такаши (2015). «Применение органических полупроводников к транзисторам». Наноустройства для фотоники и электроники: достижения и приложения. CRC Press. п. 355. ISBN  9789814613750.
  67. ^ "Milestones:Invention of the First Transistor at Bell Telephone Laboratories, Inc., 1947". Сеть глобальной истории IEEE. IEEE. В архиве из оригинала 8 октября 2011 г.. Получено 3 августа, 2011.
  68. ^ List of IEEE Milestones
  69. ^ FETs/MOSFETs: Smaller apps push up surface-mount supply. globalsources.com (April 18, 2007)
  70. ^ "ATI and Nvidia face off В архиве 23 мая 2013 г. Wayback Machine." CNET (October 7, 2009). Retrieved on February 2, 2011.
  71. ^ Turley, Jim (December 18, 2002). «Двухпроцентное решение» В архиве 4 марта 2016 г. Wayback Machine. embedded.com
  72. ^ Roland, James (August 1, 2016). How Transistors Work. Lerner Publications ™. ISBN  978-1-5124-2146-0.
  73. ^ а б c d е ж грамм Pulfrey, David L. (January 28, 2010). Understanding Modern Transistors and Diodes. Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-1-139-48467-1.
  74. ^ Kaplan, Daniel (2003). Hands-On Electronics. pp. 47–54, 60–61. Bibcode:2003hoe..book.....K. Дои:10.2277/0521815363. ISBN  978-0-511-07668-8.
  75. ^ van der Veen, M. (2005). "Universal system and output transformer for valve amplifiers" (PDF). 118th AES Convention, Barcelona, Spain. В архиве (PDF) from the original on December 29, 2009.
  76. ^ "Transistor Example". В архиве from the original on February 8, 2008. 071003 bcae1.com
  77. ^ Gumyusenge, Aristide; Tran, Dung T.; Luo, Xuyi; Pitch, Gregory M.; Чжао, Ян; Jenkins, Kaelon A.; Dunn, Tim J.; Ayzner, Alexander L.; Savoie, Brett M.; Mei, Jianguo (December 7, 2018). "Semiconducting polymer blends that exhibit stable charge transport at high temperatures". Наука. 362 (6419): 1131–1134. Bibcode:2018Sci...362.1131G. Дои:10.1126/science.aau0759. ISSN  0036-8075. PMID  30523104.
  78. ^ Горовиц, Пол; Winfield Hill (1989). Искусство электроники (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. [115]. ISBN  978-0-521-37095-0.
  79. ^ Sansen, W. M. C. (2006). Analog design essentials. New York, Berlin: Springer. п. §0152, p. 28. ISBN  978-0-387-25746-4.
  80. ^ "Кто изобрел транзистор?". Музей истории компьютеров. 4 декабря 2013 г.. Получено 20 июля, 2019.
  81. ^ а б Streetman, Ben (1992). Solid State Electronic Devices. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. С. 301–305. ISBN  978-0-13-822023-5.
  82. ^ "MOSFET DIFFERENTIAL AMPLIFIER" (PDF). Бостонский университет. Получено 10 августа, 2019.
  83. ^ "IGBT Module 5SNA 2400E170100" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 26 апреля 2012 г.. Получено 30 июня, 2012.
  84. ^ Buonomo, S.; Ronsisvalle, C.; Scollo, R.; STMicroelectronics; Musumeci, S.; Pagano, R.; Raciti, A.; University of Catania Italy (October 16, 2003). IEEE (ред.). A new monolithic emitter-switching bipolar transistor (ESBT) in high-voltage converter applications. 38th IAS annual Meeting on Conference Record of the Industry Applications Conference. Vol. 3 of 3. Salt Lake City. pp. 1810–1817. Дои:10.1109/IAS.2003.1257745.
  85. ^ STMicroelectronics. "ESBTs". www.st.com. Получено 17 февраля, 2019. ST no longer offers these components, this web page is empty, and datasheets are obsoletes
  86. ^ Zhong Yuan Chang, Willy M. C. Sansen, Low-Noise Wide-Band Amplifiers in Bipolar and CMOS Technologies, page 31, Springer, 1991 ISBN  0792390962.
  87. ^ "Single Electron Transistors". Snow.stanford.edu. Архивировано из оригинал 26 апреля 2012 г.. Получено 30 июня, 2012.
  88. ^ Sanders, Robert (June 28, 2005). "Nanofluidic transistor, the basis of future chemical processors". Berkeley.edu. В архиве из оригинала 2 июля 2012 г.. Получено 30 июня, 2012.
  89. ^ "The return of the vacuum tube?". Gizmag.com. 28 мая 2012 г. В архиве с оригинала 14 апреля 2016 г.. Получено 1 мая, 2016.
  90. ^ "Transistor Data". Clivetec.0catch.com. В архиве с оригинала 26 апреля 2016 г.. Получено 1 мая, 2016.
  91. ^ "Datasheet for BC549, with A, B and C gain groupings" (PDF). Fairchild Semiconductor. В архиве (PDF) из оригинала 7 апреля 2012 г.. Получено 30 июня, 2012.
  92. ^ "Datasheet for BUK854-800A (800volt IGBT)" (PDF). В архиве (PDF) с оригинала 15 апреля 2012 г.. Получено 30 июня, 2012.
  93. ^ "Richard Freeman's HP Part numbers Crossreference". Hpmuseum.org. В архиве from the original on June 5, 2012. Получено 30 июня, 2012.
  94. ^ "Transistor–Diode Cross Reference – H.P. Part Numbers to JEDEC (pdf)" (PDF). В архиве (PDF) из оригинала 8 мая 2016 г.. Получено 1 мая, 2016.
  95. ^ "CV Device Cross-reference by Andy Lake". Qsl.net. В архиве с оригинала 21 января 2012 г.. Получено 30 июня, 2012.
  96. ^ Sedra, A.S. & Smith, K.C. (2004). Микроэлектронные схемы (Пятое изд.). Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п.397 and Figure 5.17. ISBN  978-0-19-514251-8.
  97. ^ а б Greig, William (April 24, 2007). Integrated Circuit Packaging, Assembly and Interconnections. п. 63. ISBN  9780387339139. A hybrid circuit is defined as an assembly containing both active semiconductor devices (packaged and unpackaged)
  98. ^ Rojas, Jhonathan P.; Torres Sevilla, Galo A.; Hussain, Muhammad M. (2013). "Can We Build a Truly High Performance Computer Which is Flexible and Transparent?". Научные отчеты. 3: 2609. Bibcode:2013NatSR...3E2609R. Дои:10.1038/srep02609. ЧВК  3767948. PMID  24018904.
  99. ^ Zhang, Kan; Seo, Jung-Hun; Zhou, Weidong; Ma, Zhenqiang (2012). "Fast flexible electronics using transferrable [sic] silicon nanomembranes". Журнал физики D: Прикладная физика. 45 (14): 143001. Bibcode:2012JPhD...45n3001Z. Дои:10.1088/0022-3727/45/14/143001. S2CID  109292175.
  100. ^ Sun, Dong-Ming; Timmermans, Marina Y.; Tian, Ying; Nasibulin, Albert G.; Kauppinen, Esko I.; Kishimoto, Shigeru; Mizutani, Takashi; Ohno, Yutaka (2011). "Flexible high-performance carbon nanotube integrated circuits". Природа Нанотехнологии. 6 (3): 156–61. Bibcode:2011NatNa...6..156S. Дои:10.1038/NNANO.2011.1. PMID  21297625. S2CID  205446925.

дальнейшее чтение

Книги
  • Горовиц, Пол & Hill, Winfield (2015). Искусство электроники (3-е изд.). Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0521809269.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  • Амос SW, Джеймс MR (1999). Принципы транзисторных схем. Баттерворт-Хайнеманн. ISBN  978-0-7506-4427-3.
  • Риордан, Майкл и Ходдесон, Лилиан (1998). Хрустальный огонь. W.W Norton & Company Limited. ISBN  978-0-393-31851-7. Изобретение транзистора и рождение информационного века
  • Варнс, Лайонел (1998). Аналоговая и цифровая электроника. Macmillan Press Ltd. ISBN  978-0-333-65820-8.
  • Силовой транзистор - температура и теплопередача; 1-е изд; Джон Маквейн, Дана Робертс, Малком Смит; Макгроу-Хилл; 82 страницы; 1975; ISBN  978-0-07-001729-0. (архив)
  • Анализ схем транзисторов - теория и решения 235 проблем; 2-е изд; Альфред Гроннер; Саймон и Шустер; 244 страницы; 1970 г. (архив)
  • Физика и схемы транзисторов; Р.Л. Риддл, М.П. Ристенбатт; Прентис-Холл; 1957 г.
Периодические издания
Датабуки

внешняя ссылка

Распиновка