Izolace spojení P – n - P–n junction isolation

izolace spojení p – n je metoda používaná k elektrické izolaci elektronické komponenty, jako tranzistory, na integrovaný obvod (IC) obklopením komponent s reverzní předpětí p – n křižovatky.

Úvod

Obklopením tranzistoru, rezistoru, kondenzátoru nebo jiné součásti na integrovaném obvodu polovodičovým materiálem, který je dotován opačným druhem substrátu dopant a připojení tohoto okolního materiálu k napětí, které reverzně předpíše p – n křižovatka že se vytvoří, je možné vytvořit oblast, která vytvoří elektricky izolovanou „studnu“ kolem komponenty.

Úkon

Předpokládejme, že polovodičová destička je materiál typu p. Předpokládejme také prsten materiál typu n je umístěn kolem tranzistoru a umístěn pod tranzistorem. Pokud je materiál typu p uvnitř prstence typu n nyní připojen k záporný terminál napájecího zdroje a kruh typu n je připojen k pozitivní terminál „díry 'v oblasti typu p jsou odtaženy od křižovatky p – n, což způsobí šířku nevodivý oblast vyčerpání zvýšit. Podobně, protože oblast typu n je připojena ke kladnému konci, elektrony budou také odtaženy od spojení.

Tím se efektivně zvyšuje potenciální bariéra a výrazně zvyšuje elektrický odpor proti proudu přepravci poplatků. Z tohoto důvodu nebude žádný (nebo minimální) elektrický proud přes křižovatku.

Uprostřed spojení materiálu p – n, a oblast vyčerpání je vytvořeno k odpojení zpětného napětí. Šířka oblast vyčerpání roste s vyšším napětím. Elektrické pole roste se zvyšujícím se zpětným napětím. Když se elektrické pole zvýší nad kritickou úroveň, křižovatka se rozpadne a začne protékat proud zhroucení laviny. Proto je třeba dbát na to, aby napětí obvodu nepřekročilo průrazné napětí nebo aby přestalo elektrické oddělení.

Dějiny

V článku s názvem "Mikroelektronika", publikovaném v Scientific American „Září 1977, svazek 23, číslo 3, s. 63–9, Robert Noyce napsal:

„Integrovaný obvod, jak jsme jej ve společnosti Fairchild Semiconductor v roce 1959 navrhli a vyvinuli, dosahuje oddělení a propojení tranzistorů a dalších prvků obvodu spíše elektricky než fyzicky. Oddělení se provádí zavedením pn diod nebo usměrňovačů, které umožňují tok proudu pouze jedním směrem. Tuto techniku ​​nechal patentovat Kurt Lehovec ve společnosti Sprague Electric Company. “

Sprague Electric Company inženýr Kurt Lehovec podáno US patent 3029366 za izolaci spojení p – n v roce 1959 a patent mu byl udělen v roce 1962. Uvádí se[kým? ] řekl: „Z [patentu] jsem nikdy nedostal ani cent.“ Nicméně, já T historie státy byl mu vyplacen alespoň jeden dolar za to, co je možná nejdůležitější vynález v historii, protože také pomohl při vynálezu VEDENÝ a solární panel, obojí Lau Wai Shing říká také Lehovec propagoval výzkum.

Když Robert Noyce vynalezl monolitický integrovaný obvod v roce 1959 byla jeho myšlenka izolace spojení p – n založena na Hoerniho rovinném procesu.[1] V roce 1976 Noyce uvedl, že v lednu 1959 nevěděl o práci Lehovce.[2]

Viz také

Reference

  1. ^ Brock, D .; Lécuyer, C. (2010). Lécuyer, C. (ed.). Tvůrci mikročipu: Dokumentární historie Fairchild Semiconductor. MIT Stiskněte. p. 158. ISBN  9780262014243.
  2. ^ „Rozhovor s Robertem Noycem, 1975–1976“. IEEE. Archivovány od originál dne 19. 9. 2012. Citováno 2012-04-22.