Tranzistor - Transistor - Wikipedia

Pro další použití viz Tranzistor (disambiguation).

Různé diskrétní tranzistory. Balíčky v pořadí shora dolů: TO-3, TO-126, TO-92, SOT-23.
Tranzistor s efektem pole oxidu kovu a polovodiče (MOSFET), zobrazeno brána (G), tělo (B), svorky zdroje (S) a odtoku (D). Brána je oddělena od těla izolační vrstvou (růžová).

A tranzistor je polovodičové zařízení zvyklý zesilovat nebo přepínač elektronický signály a elektrická energie. Skládá se z polovodič materiál obvykle s nejméně třemi terminály pro připojení k externímu obvodu. A Napětí nebo proud aplikovaný na jeden pár svorek tranzistoru ovládá proud přes další pár svorek. Protože řízený (výstupní) výkon může být vyšší než řídící (vstupní) výkon, může tranzistor zesílit signál. Dnes jsou některé tranzistory baleny jednotlivě, ale mnohem více se nachází v integrované obvody.

Rakousko-Uhersko fyzik Julius Edgar Lilienfeld navrhl koncept a tranzistor s efektem pole v roce 1926, ale v té době nebylo možné skutečně postavit pracovní zařízení.[1] První pracovní zařízení, které bylo postaveno, bylo tranzistor s bodovým kontaktem vynalezli v roce 1947 američtí fyzici John Bardeen a Walter Brattain při práci pod William Shockley na Bell Labs. Všichni tři sdíleli rok 1956 Nobelova cena za fyziku za jejich dosažení.[2] Nejčastěji používaným tranzistorem je MOSFET (tranzistor s kovovým oxidem – polovodičovým polním efektem), známý také jako tranzistor MOS, který vynalezl Mohamed Atalla s Dawon Kahng v Bell Labs v roce 1959.[3][4][5] MOSFET byl prvním skutečně kompaktním tranzistorem, který bylo možné miniaturizovat a sériově vyrábět pro širokou škálu použití.[6]

Tranzistory způsobily převrat v poli elektroniky a vydláždily cestu pro menší a levnější rádia, kalkulačky, a počítače, mimo jiné. První tranzistor a MOSFET jsou na seznam milníků IEEE v elektronice.[7][8] MOSFET je základním stavebním kamenem moderního elektronická zařízení a je v moderních elektronických systémech všudypřítomný.[9] Odhaduje se celkem 13 sextillion MOSFETy byly vyrobeny v letech 1960 až 2018 (minimálně 99,9% všech tranzistorů), což z MOSFET nejrozšířenější zařízení v historii.[10]

Většina tranzistorů je vyrobena z velmi čistých křemík a některé z germanium, ale někdy se používají určité jiné polovodičové materiály. Tranzistor může mít pouze jeden druh nosiče náboje, v tranzistoru s efektem pole, nebo může mít dva druhy nosiče náboje v bipolární spojovací tranzistor zařízení. Ve srovnání s elektronka, tranzistory jsou obecně menší a k provozu vyžadují menší výkon. Některé elektronky mají oproti tranzistorům výhody při velmi vysokých provozních frekvencích nebo vysokých provozních napětích. Mnoho typů tranzistorů vyrábí podle standardizovaných specifikací více výrobců.

Dějiny

Hlavní článek: Historie tranzistoru
Julius Edgar Lilienfeld navrhl koncept a tranzistor s efektem pole v roce 1925.

The termionický trioda, a elektronka vynalezen v roce 1907, umožněn zesílen rádio technologie a na dlouhé vzdálenosti telefonie. Trioda však byla křehkým zařízením, které spotřebovávalo značné množství energie. V roce 1909 fyzik William Eccles objevil oscilátor krystalové diody.[11] Rakousko-uherský fyzik Julius Edgar Lilienfeld podal patent na a tranzistor s efektem pole (FET) v Kanadě v roce 1925,[12] který měl být a pevné skupenství náhrada za triodu.[13][14] Lilienfeld také podal stejné patenty ve Spojených státech v roce 1926[15] a 1928.[16][17] Lilienfeld však nepublikoval žádné výzkumné články o svých zařízeních, ani jeho patenty neuváděly žádné konkrétní příklady funkčního prototypu. Protože výroba vysoce kvalitní polovodič materiály byly ještě desítky let pryč, myšlenky Lilienfeldova polovodičového zesilovače by nenašly praktické využití ve 20. a 30. letech, i kdyby bylo takové zařízení postaveno.[18] V roce 1934 německý vynálezce Oskar Heil patentoval podobné zařízení v Evropě.[19]

Bipolární tranzistory

John Bardeen, William Shockley a Walter Brattain na Bell Labs v roce 1948. Vynalezli tranzistor s bodovým kontaktem v roce 1947 a bipolární spojovací tranzistor v roce 1948.
Replika prvního funkčního tranzistoru, a tranzistor s bodovým kontaktem vynalezen v roce 1947.
Další informace: Tranzistor s bodovým kontaktem a Bipolární spojovací tranzistor

Od 17. listopadu 1947 do 23. prosince 1947 John Bardeen a Walter Brattain na AT&T je Bell Labs v Murray Hill, New Jersey, provedli experimenty a zjistili, že když byly dva krystaly se zlatým kontaktem aplikovány na krystal germanium, byl produkován signál s výstupním výkonem větším než je vstup.[20] Vedoucí skupiny fyziky pevných látek William Shockley viděl v tom potenciál a v příštích několika měsících pracoval na výrazném rozšíření znalostí o polovodičích. Termín tranzistor byl vytvořen John R. Pierce jako kontrakce termínu transresistance.[21][22][23] Podle Lillian Hoddeson a Vicki Daitch, autorů biografie Johna Bardeena, Shockley navrhl, aby první patent společnosti Bell Labs na tranzistor byl založen na efektu pole a aby byl jmenován vynálezcem. Poté, co objevili Lilienfeldovy patenty, které před lety zmizely, právníci Bell Labs doporučili Shockleyho návrh, protože myšlenka tranzistoru s efektem pole, který jako „síť“ používal elektrické pole, nebyla nová. Místo toho to, co Bardeen, Brattain a Shockley vynalezli v roce 1947, bylo první tranzistor s bodovým kontaktem.[18] Na počest tohoto úspěchu byli Shockley, Bardeen a Brattain společně oceněni v roce 1956 Nobelova cena za fyziku „za jejich výzkumy polovodičů a za objev tranzistorového jevu“.[24][25]

Shockleyův výzkumný tým se původně pokusil postavit tranzistor s polním efektem (FET) pokusem o modulaci vodivosti polovodič, ale byl neúspěšný, hlavně kvůli problémům s povrchové stavy, visící pouto a germanium a měď složené materiály. Ve snaze porozumět záhadným důvodům jejich neúspěchu při budování funkčního FET je to místo toho vedlo k tomu, aby vymysleli bipolární bodový kontakt a spojovací tranzistory.[26][27]

Herbert Mataré v roce 1950. V červnu 1948 samostatně vynalezl tranzistor s bodovým kontaktem.

V roce 1948 byl bodový kontaktní tranzistor nezávisle vynalezen německými fyziky Herbert Mataré a Heinrich Welker při práci v Compagnie des Freins et Signaux, a Westinghouse dceřiná společnost se sídlem v Paříž. Mataré měl předchozí zkušenosti s vývojem krystalické usměrňovače z křemík a germanium v ​​němčině radar úsilí během druhá světová válka. S využitím těchto znalostí začal zkoumat fenomén „interference“ v roce 1947. V červnu 1948, když byl Mataré svědkem proudů protékajících bodovými kontakty, vytvořil konzistentní výsledky pomocí vzorků germania produkovaných Welkerem, podobně jako to dokázali Bardeen a Brattain dříve v Prosinec 1947. Společnost si uvědomila, že vědci společnosti Bell Labs již před nimi vynalezli tranzistor, a proto se vrhla na „přechod“ do výroby pro zesílené použití ve francouzské telefonní síti a 13. srpna 1948 podala první přihlášku patentu na tranzistor.[28][29][30]

První bipolární tranzistory byly vynalezeny Williamem Shockleym z Bell Labs, který 26. června 1948 požádal o patent (2 569 347). 12. dubna 1950 chemici Bell Labs Gordon Teal a Morgan Sparks úspěšně vyrobil fungující bipolární tranzistor NPN zesilující germánský tranzistor. Společnost Bell Labs oznámila objev tohoto nového „sendvičového“ tranzistoru v tiskové zprávě 4. července 1951.[31][32]

Tranzistor s povrchovou bariérou Philco byl vyvinut a vyroben v roce 1953

První vysokofrekvenční tranzistor byl germániový tranzistor s povrchovou bariérou vyvinutý uživatelem Philco v roce 1953 schopný provozu až 60 MHz.[33] Ty byly vyrobeny leptáním prohlubní na germánskou základnu typu N z obou stran pomocí trysek Síran indnatý dokud to nebylo několik desítek tisícin palce tlusté. Indium galvanicky pokovené do prohlubní tvořily kolektor a emitor.[34][35]

První „prototypová“ kapsa tranzistorové rádio ukázal INTERMETALL (společnost založená Herbert Mataré v roce 1952) na Internationale Funkausstellung Düsseldorf mezi 29. srpnem 1953 a 6. zářím 1953.[36][37] První "produkční" kapesní tranzistorové rádio bylo Regency TR-1, vydané v říjnu 1954.[25] Vyrobeno jako společný podnik mezi Regency Division of Industrial Development Engineering Associates, I.D.E.A. a Texas Instruments z Dallasu Texas byl TR-1 vyroben v Indianapolis v Indianě. Bylo to téměř kapesní rádio se 4 tranzistory a jednou germaniovou diodou. Průmyslový design byl externě zadán chicagské firmě Painter, Teague a Petertil. To bylo původně vydáno v jedné ze šesti různých barev: černá, slonová kost, mandarínková červená, cloudová šedá, mahagonová a olivově zelená. Krátce následovaly další barvy.[38][39][40]

První „produkční“ all-tranzistorové autorádio vyvinuli Chrysler a Philco korporace a bylo oznámeno ve vydání Wall Street Journal z 28. dubna 1955. Chrysler vyrobil plně tranzistorové autorádio, model Mopar 914HR, dostupné na přání od podzimu 1955 pro svou novou řadu automobilů Chrysler a Imperial z roku 1956, které se poprvé objevily na podlažích autosalonu autorizovaného prodejce 21. října 1955.[41][42][43]

The Sony TR-63, vydané v roce 1957, bylo prvním sériově vyráběným tranzistorovým rádiem, což vedlo k průniku tranzistorových rádií na masový trh.[44] V polovině šedesátých let prodal TR-63 celosvětově sedm milionů kusů.[45] Úspěch společnosti Sony s tranzistorovými rádii vedl k tomu, že tranzistory nahradily vakuové trubice jako dominantní elektronická technologie na konci 50. let.[46]

První fungující křemíkový tranzistor byl vyvinut v Bell Labs 26. ledna 1954 autorem Morris Tanenbaum. První komerční křemíkový tranzistor byl vyroben společností Texas Instruments v roce 1954. To byla práce Gordon Teal, odborník na pěstování krystalů vysoké čistoty, který dříve pracoval v Bell Labs.[47][48][49]

MOSFET (MOS tranzistor)

Hlavní článek: MOSFET
Mohamed Atalla (vlevo) a Dawon Kahng (vpravo) vynalezl MOSFET (MOS tranzistor) v Bell Labs v roce 1959.

Polovodičové společnosti se původně zaměřovaly na spojovací tranzistory v prvních letech polovodičový průmysl. Spojovací tranzistor však byl relativně objemným zařízením, které bylo obtížné vyrobit na a masová produkce základ, který ji omezil na několik specializovaných aplikací. Tranzistory s efektem pole (FET) byly teoretizovány jako potenciální alternativy k spojovacím tranzistorům, ale vědci nemohli dosáhnout toho, aby FET fungovaly správně, a to především kvůli obtížným povrchový stav bariéra, která bránila vnějšku elektrické pole z proniknutí do materiálu.[6]

V 50. letech egyptský inženýr Mohamed Atalla zkoumali povrchové vlastnosti křemík polovodiče v Bell Labs, kde navrhl novou metodu výroba polovodičových součástek, povlak a křemíková destička s izolační vrstvou z oxid křemičitý takže elektřina mohla spolehlivě proniknout do vodivého křemíku níže a překonat povrchové stavy, které bránily elektřině v dosažení polovodivé vrstvy. Toto je známé jako povrchová pasivace, metoda, která se stala kritickou pro polovodičový průmysl protože to později umožnilo hromadnou výrobu křemíku integrované obvody.[50][51] Své poznatky představil v roce 1957.[52] Na základě metody povrchové pasivace vyvinul kov – oxid – polovodič (MOS) proces.[50] Navrhl, aby proces MOS mohl být použit k vytvoření prvního funkčního křemíkového FET, na kterém začal pracovat s pomocí svého korejského kolegy Dawon Kahng.[50]

The tranzistor s kovovým oxidem a polovodičovým polem (MOSFET), také známý jako tranzistor MOS, vynalezli Mohamed Atalla a Dawon Kahng v roce 1959.[3][4] MOSFET byl prvním skutečně kompaktním tranzistorem, který bylo možné miniaturizovat a sériově vyrábět pro širokou škálu použití.[6] S jeho vysoká škálovatelnost,[53] a mnohem nižší spotřeba energie a vyšší hustota než bipolární tranzistory,[54] MOSFET umožnil stavět vysoká hustota integrované obvody,[5] umožňující integraci více než 10 000 tranzistorů do jednoho IC.[55]

CMOS (komplementární MOS ) byl vynalezen Chih-Tang Sah a Frank Wanlass na Fairchild Semiconductor v roce 1963.[56] První zpráva o a MOSFET s plovoucí bránou vyrobili Dawon Kahng a Simon Sze v roce 1967.[57] A dvojitá brána MOSFET byl poprvé představen v roce 1984 Elektrotechnická laboratoř vědci Toshihiro Sekigawa a Yutaka Hayashi.[58][59] FinFET (tranzistor s efektem pole), typ 3D neplanárního multi-brána MOSFET, pochází z výzkumu Digha Hisamota a jeho týmu v Centrální výzkumná laboratoř Hitachi v roce 1989.[60][61]

Důležitost

Tranzistory jsou klíčové aktivní součásti prakticky ve všech moderních elektronika. Mnozí tak považují tranzistor za jeden z největších vynálezů 20. století.[62]

The MOSFET (tranzistor s kovovým oxidem – polovodičovým polním efektem), známý také jako tranzistor MOS, je zdaleka nejpoužívanějším tranzistorem používaným v aplikacích od počítače a elektronika[51] na komunikační technologie jako chytré telefony.[63] MOSFET byl považován za nejdůležitější tranzistor,[64] možná nejdůležitější vynález v elektronice,[65] a vznik moderní elektroniky.[66] Tranzistor MOS byl základním stavebním kamenem moderní doby digitální elektronika od konce 20. století připravuje cestu pro digitální věk.[9] The Americký úřad pro patenty a ochranné známky nazývá to „průkopnický vynález, který změnil život a kulturu po celém světě“.[63] Jeho význam v dnešní době společnost spočívá na jeho schopnosti být masově vyráběný pomocí vysoce automatizovaného procesu (výroba polovodičových součástek ), který dosahuje neuvěřitelně nízkých nákladů na tranzistor.

Vynález prvního tranzistoru v Bell Labs byl pojmenován Milník IEEE v roce 2009.[67] Seznam milníků IEEE zahrnuje také vynálezy IEEE spojovací tranzistor v roce 1948 a MOSFET v roce 1959.[68]

Ačkoli několik společností vyrábí více než miliardu jednotlivě balených (známých jako oddělený ) MOS tranzistory každý rok,[69] drtivá většina tranzistorů se nyní vyrábí v integrované obvody (často zkráceno na IC, mikročipy nebo jednoduše bramborové hranolky), spolu s diody, rezistory, kondenzátory a další elektronické komponenty, k výrobě kompletních elektronických obvodů. A logická brána se skládá až z asi dvaceti tranzistorů, zatímco pokročilých mikroprocesor od roku 2009 může používat až 3 miliardy tranzistorů (MOSFETy ).[70]„V roce 2002 bylo vyrobeno asi 60 milionů tranzistorů… pro každého muže, ženu a dítě na Zemi.“[71]

MOS tranzistor je nejrozšířenější zařízení v historii.[10] Od roku 2013 se denně vyrábějí miliardy tranzistorů, z nichž téměř všechna jsou zařízení MOSFET.[5] V letech 1960 až 2018 se odhadovalo celkem 13 sextillion Byly vyrobeny tranzistory MOS, což představuje nejméně 99,9% všech tranzistorů.[10]

Nízká cena, flexibilita a spolehlivost tranzistoru z něj učinily všudypřítomné zařízení. Tranzistorové mechatronický obvody byly nahrazeny elektromechanická zařízení při ovládání spotřebičů a strojů. Používání standardu je často jednodušší a levnější mikrokontrolér a napište a počítačový program provádět řídicí funkci, než navrhnout ekvivalentní mechanický systém pro ovládání stejné funkce.

Zjednodušená obsluha

A Darlingtonův tranzistor otevřel, takže uvnitř je vidět skutečný čip tranzistoru (malý čtverec). Darlingtonův tranzistor jsou ve skutečnosti dva tranzistory na stejném čipu. Jeden tranzistor je mnohem větší než druhý, ale oba jsou velké ve srovnání s tranzistory v rozsáhlá integrace protože tento konkrétní příklad je určen pro energetické aplikace.
Jednoduché schéma zapojení, které zobrazuje štítky bipolárního tranzistoru n – p – n.

Tranzistor může použít malý signál přiváděný mezi jeden pár jeho svorek k ovládání mnohem většího signálu na jiném páru svorek. Tato vlastnost se nazývá získat. Může produkovat silnější výstupní signál, napětí nebo proud, který je úměrný slabšímu vstupnímu signálu, a může tedy fungovat jako zesilovač. Alternativně lze tranzistor použít k zapnutí nebo vypnutí proudu v obvodu jako elektricky ovládaný přepínač, kde je velikost proudu určena jinými prvky obvodu.[72]

Existují dva typy tranzistorů, které se mírně liší v tom, jak se používají v obvodu. A bipolární tranzistor má označené svorky základna, kolektor, a emitor. Malý proud na svorce základny (tj. Protékající mezi základnou a emitorem) může ovládat nebo přepínat mnohem větší proud mezi svorkami kolektoru a emitoru. Pro tranzistor s efektem pole, svorky jsou označeny brána, zdroj, a vypustita napětí na bráně může řídit proud mezi zdrojem a odtokem.[73]

Obrázek představuje typický bipolární tranzistor v obvodu. Mezi svorkami emitoru a kolektoru bude proudit náboj v závislosti na proudu v základně. Protože interně se připojení základny a emitoru chová jako polovodičová dioda, mezi základnou a emitorem se vyvíjí pokles napětí, zatímco základní proud existuje. Velikost tohoto napětí závisí na materiálu, z něhož je tranzistor vyroben, a je označován jako PROTIBÝT.[73]

Tranzistor jako spínač

BJT používaný jako elektronický spínač v konfiguraci uzemněného emitoru.

Tranzistory se běžně používají v digitální obvody jako elektronické spínače, které mohou být ve stavu „zapnuto“ nebo „vypnuto“, a to jak pro aplikace s vysokým výkonem, jako např spínané napájecí zdroje a pro aplikace s nízkou spotřebou, jako je logické brány. Důležité parametry pro tuto aplikaci zahrnují spínaný proud, manipulované napětí a spínací rychlost charakterizovanou doby vzestupu a pádu.[73]

V obvodu tranzistoru uzemněného emitoru, jako je zobrazený obvod spínače světla, se stoupajícím základním napětím exponenciálně stoupají emitorové a kolektorové proudy. Napětí kolektoru klesá kvůli sníženému odporu kolektoru k emitoru. Pokud by rozdíl napětí mezi kolektorem a emitorem byl nulový (nebo téměř nulový), proud kolektoru by byl omezen pouze odporem zátěže (žárovka) a napájecím napětím. Tomu se říká nasycení protože proud volně proudí z kolektoru do emitoru. Při nasycení se říká, že přepínač je na.[74]

Zajištění dostatečného proudu základního pohonu je klíčovým problémem při použití bipolárních tranzistorů jako spínačů. Tranzistor poskytuje proudový zisk, což umožňuje přepnutí relativně velkého proudu v kolektoru mnohem menším proudem do svorky základny. Poměr těchto proudů se mění v závislosti na typu tranzistoru a dokonce i pro konkrétní typ se mění v závislosti na kolektorovém proudu. V ukázaném příkladu obvodu spínače světla je rezistor zvolen tak, aby poskytoval dostatek základního proudu, aby bylo zajištěno, že tranzistor bude nasycen.[73]

V spínacím obvodu je myšlenka simulovat co nejblíže ideální spínač, který má vlastnosti otevřeného obvodu, když je vypnutý, zkratu, když je zapnutý, a okamžitého přechodu mezi těmito dvěma stavy. Parametry jsou voleny tak, že výstup „vypnuto“ je omezen na příliš malé svodové proudy, které neovlivňují připojené obvody, odpor tranzistoru ve stavu „zapnuto“ je příliš malý na to, aby ovlivňoval obvody, a přechod mezi těmito dvěma stavy je dostatečně rychlý nemít nepříznivý účinek.[73]

Tranzistor jako zesilovač

Obvod zesilovače, konfigurace společného emitoru s předpětím obvodu děliče napětí.

The zesilovač společného emitoru je navržen tak, aby malá změna napětí (PROTIv) mění malý proud přes základnu tranzistoru, jehož zesílení proudu v kombinaci s vlastnostmi obvodu znamená, že malé výkyvy PROTIv produkují velké změny v PROTIven.[73]

Jsou možné různé konfigurace jednotlivých tranzistorových zesilovačů, přičemž některé poskytují proudový zisk, některé napěťový zisk a některé obojí.

Z mobilní telefony na televize, obrovské množství produktů zahrnuje zesilovače pro reprodukce zvuku, rádiový přenos, a zpracování signálu. První zvukové zesilovače s diskrétními tranzistory stěží dodávaly několik stovek milliwattů, ale výkon a věrnost zvuku se postupně zvyšovaly, jak byly k dispozici lepší tranzistory a vývoj architektury zesilovače.[73]

Moderní tranzistorové zvukové zesilovače až do několika set wattů jsou běžné a relativně levné.

Srovnání s elektronkami

Před vývojem tranzistorů vakuové (elektronové) trubice (nebo ve Velké Británii „termionické ventily“ nebo jen „ventily“) byly hlavními aktivními součástmi elektronických zařízení.

Výhody

Klíčové výhody, které tranzistorům umožnily nahradit elektronky ve většině aplikací, jsou

  • Žádný katodový ohřívač (který produkuje charakteristickou oranžovou záři trubic), snižuje spotřebu energie, eliminuje zpoždění při zahřívání trubek a je imunní vůči otrava katodou a vyčerpání.
  • Velmi malé rozměry a hmotnost, což snižuje velikost vybavení.
  • Velké množství extrémně malých tranzistorů lze vyrobit jako jeden integrovaný obvod.
  • Nízké provozní napětí kompatibilní s bateriemi jen několika článků.
  • Obvody s vyšší energetickou účinností jsou obvykle možné. Zejména u aplikací s nízkým výkonem (například zesilování napětí) může být spotřeba energie mnohem menší než u elektronek.
  • K dispozici bezplatná zařízení poskytující flexibilitu designu včetně komplementární symetrie u elektronek to není možné.
  • Velmi nízká citlivost na mechanické rázy a vibrace, poskytuje fyzickou odolnost a prakticky eliminuje rušivé signály vyvolané rázem (například mikrofonika v audio aplikacích).
  • Není náchylné k rozbití skleněné obálky, úniku, odplynění a jinému fyzickému poškození.

Omezení

Tranzistory mají následující omezení:

  • Chybí jim vyšší elektronová mobilita poskytované vakuem elektronek, které je žádoucí pro vysokovýkonný a vysokofrekvenční provoz - jako je tomu ve vzduchu televizní vysílání.
  • Tranzistory a jiná zařízení v pevné fázi jsou náchylná k poškození při velmi krátkých elektrických a tepelných událostech, včetně elektrostatický výboj při manipulaci. Vakuové trubice jsou elektricky mnohem odolnější.
  • Jsou citlivé na záření a kosmické záření (pro zařízení kosmických lodí se používají speciální čipy tvrzené zářením).
  • V audio aplikacích chybí tranzistorům nízko harmonické zkreslení - tzv zvuk trubice - což je charakteristické pro vakuové trubice a někteří ho preferují.[75]

Typy

BJT PNP symbol.svgPNPJFET P-Channel Labelled.svgP-kanál
BJT NPN symbol.svgNPNJFET N-Channel Labelled.svgN-kanál
BJTJFET
Symboly BJT a JFET
JFET P-Channel Labelled.svgIGFET P-Ch Enh Labelled.svgIGFET P-Ch Enh Labelled simplified.svgIGFET P-Ch Dep Labelled.svgP-kanál
JFET N-Channel Labelled.svgIGFET N-Ch Enh Labelled.svgIGFET N-Ch Enh Labelled simplified.svgIGFET N-Ch Dep Labelled.svgN-kanál
JFETMOSFET vylepšMOSFET dep
Symboly JFET a MOSFET

Tranzistory jsou kategorizovány podle

Proto lze konkrétní tranzistor popsat jako křemík, povrchová montáž, BJT, n – p – n, nízkoenergetický a vysokofrekvenční přepínač.

Populární způsob, jak si zapamatovat, který symbol představuje, který typ tranzistoru je podívat se na šipku a na její uspořádání. V rámci symbolu NPN tranzistoru nebude šipka ukazovat iN. Naopak v rámci symbolu PNP vidíte, že šipka směřuje hrdě.

Tranzistor s polním efektem (FET)

Hlavní článek: Tranzistor s efektem pole
Viz také: JFET
Provoz a FET a jeho křivka Id-Vg. Nejprve, když není použito žádné hradlové napětí, nejsou v kanálu žádné inverzní elektrony, takže zařízení je vypnuto. Jak se zvyšuje hradlové napětí, zvyšuje se inverzní hustota elektronů v kanálu, zvyšuje se proud a tím se zařízení zapíná.

The tranzistor s efektem pole, někdy nazývané a unipolární tranzistor, používá buď elektrony (v n-kanálový FET) nebo otvory (v palcích) p-kanál FET) pro vedení. Čtyři terminály FET jsou pojmenovány zdroj, brána, vypustit, a tělo (Podklad). U většiny FET je tělo připojeno ke zdroji uvnitř balíčku, což se předpokládá v následujícím popisu.

V FET protéká proud ze zdroje do zdroje vodivým kanálem, který spojuje zdroj regionu do vypustit kraj. Vodivost se mění podle elektrického pole, které je vytvářeno, když je na svorku brány a zdroje přivedeno napětí, proto je proud protékající mezi odtokem a zdrojem řízen napětím přiváděným mezi bránu a zdroj. Jako napětí brány-zdroje (PROTIGS) se zvýší, odtokový zdroj (JáDS) se exponenciálně zvyšuje pro PROTIGS pod prahovou hodnotou a poté zhruba kvadratickou rychlostí (JáDS ∝ (PROTIGS − PROTIT)2) (kde PROTIT je prahové napětí, při kterém začíná odtokový proud)[78] v „omezený prostorový poplatek "oblast nad prahovou hodnotou. Kvadratické chování není pozorováno v moderních zařízeních, například na 65 nm technologický uzel.[79]

Pro nízkou hlučnost při úzkém šířka pásma, vyšší vstupní odpor FET je výhodný.

FET jsou rozděleny do dvou rodin: spojení FET (JFET ) a izolovaná brána FET (IGFET). IGFET je běžněji známý jako kov-oxid-polovodičový FET (MOSFET ), odrážející jeho původní konstrukci z vrstev kovu (brána), oxidu (izolace) a polovodiče. Na rozdíl od IGFET tvoří brána JFET a p – n dioda s kanálem, který leží mezi zdrojem a odtoky. Funkčně to dělá z N-kanálového JFET ekvivalent v pevné fázi vakuové trubice trioda který podobně tvoří diodu mezi svými mřížka a katoda. Obě zařízení také fungují v režim vyčerpání, oba mají vysokou vstupní impedanci a oba vedou proud pod kontrolou vstupního napětí.

Kov-polovodičové FET (MESFETy ) jsou JFET, ve kterých reverzní předpětí p – n křižovatka je nahrazena a spojení kov-polovodič. Tyto a HEMT (tranzistory s vysokou pohyblivostí elektronů nebo HFET), ve kterých se pro přenos náboje používá dvourozměrný elektronový plyn s velmi vysokou pohyblivostí nosiče, jsou zvláště vhodné pro použití při velmi vysokých frekvencích (několik GHz).

FET se dále dělí na režim vyčerpání a režim vylepšení typů, v závislosti na tom, zda je kanál zapnutý nebo vypnutý s nulovým napětím brány ke zdroji. Pro režim vylepšení je kanál vypnutý s nulovým předpětím a potenciál brány může „vylepšit“ vedení. Pro režim vyčerpání je kanál zapnutý s nulovým předpětím a hradlový potenciál (s opačnou polaritou) může kanál „vyčerpat“ a snížit vedení. Pro oba režimy odpovídá kladnější napětí hradla vyššímu proudu pro zařízení s n-kanálem a nižšímu proudu pro zařízení s p-kanálem. Téměř všechny JFET jsou v režimu vyčerpání, protože diodové spoje by předávaly zkreslení a chování, pokud by šlo o zařízení v režimu vylepšení, zatímco většina IGFET jsou typy v režimu vylepšení.

Kov-oxid-polovodič FET (MOSFET)

Hlavní článek: MOSFET

The tranzistor s kovovým oxidem a polovodičovým polem (MOSFET, MOS-FET nebo MOS FET), také známý jako tranzistor kov-oxid-křemík (MOS tranzistor nebo MOS),[80] je typ tranzistoru s efektem pole, který je vymyslel podle řízená oxidace a polovodič, typicky křemík. Má izolovaný brána, jehož napětí určuje vodivost zařízení. Tato schopnost měnit vodivost s množstvím aplikovaného napětí může být použita pro zesílení nebo přepnutí elektroniky signály. MOSFET je zdaleka nejběžnějším tranzistorem a základním stavebním kamenem nejmodernější elektronika.[9] MOSFET tvoří 99,9% všech tranzistorů na světě.[10]

Bipolární přechodový tranzistor (BJT)

Hlavní článek: Bipolární spojovací tranzistor

Bipolární tranzistory jsou tak pojmenovány, protože se chovají pomocí většiny i menšin dopravci. Bipolární spojovací tranzistor, první typ tranzistoru, který se vyrábí sériově, je kombinací dvou spojovacích diod a je tvořen buď tenkou vrstvou polovodiče typu p vloženého mezi dva polovodiče typu n (an – p – n tranzistor), nebo tenká vrstva polovodiče typu n vložená mezi dva polovodiče typu p (tranzistor ap – n – p). Tato konstrukce produkuje dva p – n křižovatky: spojení báze-emitor a spojení báze-kolektor, oddělené tenkou oblastí polovodiče známou jako oblast báze. (Dvě spojovací diody zapojené dohromady bez sdílení zasahující polovodičové oblasti tranzistor nevytvoří).

BJT mají tři terminály, odpovídající třem vrstvám polovodičů - an emitor, a základnaa kolektor. Jsou užitečné v zesilovače protože proudy v emitoru a kolektoru jsou regulovatelné relativně malým základním proudem.[81] V n – p – n tranzistoru pracujícím v aktivní oblasti je spojení emitor-základna předpjaté dopředu (elektrony a díry rekombinovat na křižovatce) a křižovatka základna-kolektor je zpětně předpjatá (elektrony a otvory se tvoří na křižovatce a pohybují se od křižovatky) a elektrony se vstřikují do oblasti báze. Protože základna je úzká, většina z těchto elektronů bude difundovat do reverzně předpjatého spojení základny a kolektoru a bude zametena do kolektoru; snad se setina elektronů rekombinuje v základně, což je dominantní mechanismus v základním proudu. Stejně jako je základna lehce dotovaná (ve srovnání s oblastmi emitoru a kolektoru), rychlosti rekombinace jsou nízké, což umožňuje difúzi více nosičů přes oblast základny. Řídením počtu elektronů, které mohou opustit základnu, lze řídit počet elektronů vstupujících do kolektoru.[81] Proud kolektoru je přibližně β (zisk proudu společného emitoru) krát základní proud. Obvykle je větší než 100 pro tranzistory s malým signálem, ale může být menší u tranzistorů určených pro vysoce výkonné aplikace.

Na rozdíl od tranzistoru s efektem pole (viz níže) je BJT zařízení s nízkou vstupní impedancí. Také jako napětí základního emitoru (PROTIBÝT) je zvýšen proud základny-emitoru a tím i proud kolektoru-emitoru (JáCE) exponenciálně se zvyšuje podle Model Shockleyovy diody a Ebers-Mollův model. Kvůli tomuto exponenciálnímu vztahu má BJT vyšší transkonduktance než FET.

Bipolární tranzistory mohou být vedeny k vystavení světlu, protože absorpce fotonů v základní oblasti generuje fotoproud, který funguje jako základní proud; kolektorový proud je přibližně β násobkem fotoproudu. Zařízení určená k tomuto účelu mají v balíčku průhledné okno a jsou volána fototranzistory.

Využití MOSFETů a BJT

The MOSFET je zdaleka nejpoužívanější tranzistor pro oba digitální obvody stejně jako analogové obvody,[82] což představuje 99,9% všech tranzistorů na světě.[10] The bipolární spojovací tranzistor (BJT) byl dříve nejčastěji používaným tranzistorem v letech 1950 až 1960. Dokonce i poté, co se MOSFET staly široce dostupnými v 70. letech, zůstal BJT tranzistorem volby pro mnoho analogových obvodů, jako jsou zesilovače, kvůli jejich větší linearitě, až do MOSFET zařízení ( výkonové MOSFETy, LDMOS a RF CMOS ) je pro většinu nahradil výkonové elektronické aplikace v 80. letech. v integrované obvody, požadované vlastnosti MOSFETů jim umožnily zachytit téměř veškerý podíl na trhu digitálních obvodů v 70. letech. Diskrétní MOSFETy (obvykle výkonové MOSFETy) lze použít v tranzistorových aplikacích, včetně analogových obvodů, regulátorů napětí, zesilovačů, výkonových vysílačů a ovladačů motorů.

Jiné typy tranzistorů

Symbol tranzistoru vytvořen dne Portugalská dlažba v University of Aveiro.
Časné bipolární tranzistory viz Bipolární spojovací tranzistor § Bipolární tranzistory.

Normy / specifikace číslování dílů

Typy některých tranzistorů lze analyzovat z čísla dílu. Existují tři hlavní standardy pojmenování polovodičů. V každém z nich alfanumerická předpona poskytuje vodítka pro typ zařízení.

Japonský průmyslový standard (JIS)

Tabulka předpon tranzistoru JIS
PředponaTyp tranzistoru
2SAvysokofrekvenční p – n – p BJT
2SBaudiofrekvenční p – n – p BJT
2SCvysokofrekvenční n – p – n BJT
2SDaudiofrekvenční n – p – n BJT
2SJFET kanál P (jak JFET, tak MOSFET)
2SKN-channel FET (both JFET and MOSFET)

The JIS-C-7012 specification for transistor part numbers starts with "2S",[90] např. 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 hFE (gain) groupings.

European Electronic Component Manufacturers Association (EECA)

The 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 hFE, 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 usagePříkladEkvivalentOdkaz
ACGermanium malý signál AF tranzistorAC126NTE102ADatový list
INZERÁTGermanium AF výkonový tranzistorAD133NTE179Datový list
AFGermanium malý signál RF tranzistorAF117NTE160Datový list
ALGermanium RF výkonový tranzistorALZ10NTE100Datový list
TAK JAKOGermanium switching transistorASY28NTE101Datový list
AUGermanium power switching transistorAU103NTE127Datový list
před naším letopočtemSilicon, small-signal transistor ("general purpose")BC5482N3904Datový list
BDSilicon, power transistorBD139NTE375Datový list
BFKřemík, RF (high frequency) BJT nebo FETBF245NTE133Datový list
BSSilicon, switching transistor (BJT or MOSFET )BS1702N7000Datový list
BLSilicon, high frequency, high power (for transmitters)BLW60NTE325Datový list
BUSilicon, high voltage (for CRT horizontal deflection circuits)BU2520ANTE2354Datový list
CFGallium arsenid malý signál mikrovlnná trouba transistor (MESFET ) CF739—Datový list
CLGallium arsenid mikrovlnná trouba power transistor (FET )CLY10—Datový list

Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC)

The JEDEC EIA370 transistor device numbers usually start with "2N", indicating a three-terminal device (dual-gate tranzistory s efektem pole 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). Například, 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.

Proprietární

Manufacturers of devices may have their proprietary numbering system, for example CK722. Since devices are druhý zdroj, 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 MOSFET 2SJ176).

As older "through-hole" transistors are given pro povrchovou montáž packaged counterparts, they tend to be assigned many different part numbers because manufacturers have their systems to cope with the variety in pinout 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.

Konstrukce

Polovodičový materiál

Semiconductor material characteristics
Polovodič
materiál		Junction forward
Napětí
V @ 25 °C		Elektronová mobilita
m2/(V·s) @ 25 °C		Mobilita děr
m2/(V·s) @ 25 °C		Max.
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 germanium (Ge). Křemík (Si) types currently predominate but certain advanced microwave and high-performance versions now employ the složený polovodič materiál galium arsenid (GaAs) and the semiconductor alloy křemík-germanium (SiGe). Single element semiconductor material (Ge and Si) is described as živel.

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.

The 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 (senzory ) 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.

The elektronová mobilita a mobilita děr columns show the average speed that electrons and holes diffuse through the semiconductor material with an elektrické pole 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. It has relatively high svodový proud.
  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. Poměrně nedávný[když? ] FET development, the tranzistor s vysokou pohyblivostí elektronů (LEM ), má heterostructure (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 nitrid gália a aluminum gallium nitride (AlGaN/GaN HEMTs) provide still higher electron mobility and are being developed for various applications.

'Max. teplota spojení ' 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 Schottkyho dioda. This is included in the table because some silicon power IGFETs have a parazitický 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.

Obal

Viz také: Polovodičové pouzdro a Nosič třísek
Assorted discrete transistors
sovětský KT315b tranzistory

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

Transistors come in many different polovodičové balíčky (viz obrázek). The two main categories are skrz díru (nebo olovnatý), a pro povrchovou montáž, také známý jako surface-mount device (SMD ). The pole s míčem (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 chladiče 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 mikrovlnná trouba 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] The 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 tranzistory s efektem organického pole.[98][99][100] Flexible transistors are useful in some kinds of flexibilní displeje a další flexibilní elektronika.

Viz také

Reference

  1. ^ „1926 - Field Effect Semiconductor Device Concepts Patented“. Muzeum počítačové historie. Archivováno od originálu 22. března 2016. Citováno 25. března 2016.
  2. ^ „Nobelova cena za fyziku 1956“. Nobelprize.org. Nobel Media AB. Archivováno z původního dne 16. prosince 2014. Citováno 7. prosince 2014.
  3. ^ A b „1960 - Demonstrace tranzistoru oxidu kovu Semiconductor (MOS)“. Křemíkový motor. Muzeum počítačové historie.
  4. ^ A b Lojek, Bo (2007). Historie polovodičového inženýrství. Springer Science & Business Media. str.321 –3. ISBN  9783540342588.
  5. ^ A b C „Kdo vynalezl tranzistor?“. Muzeum počítačové historie. 4. prosince 2013. Citováno 20. července 2019.
  6. ^ A b C Moskowitz, Sanford L. (2016). Pokročilá inovace materiálů: Správa globálních technologií v 21. století. John Wiley & Sons. p. 168. ISBN  9780470508923.
  7. ^ "Milestones:Invention of the First Transistor at Bell Telephone Laboratories, Inc., 1947". Síť IEEE Global History. IEEE. Archivováno od originálu 21. listopadu 2014. Citováno 7. prosince 2014.
  8. ^ "Milestones:List of IEEE Milestones". Institute of Electrical and Electronics Engineers. Citováno 25. července 2019.
  9. ^ A b C „Triumf tranzistoru MOS“. Youtube. Muzeum počítačové historie. 6. srpna 2010. Citováno 21. července 2019.
  10. ^ A b C d E „13 Sextillion & Counting: The Long & Winding Road to the most Frequently Made Made Human Artifact in History“. Muzeum počítačové historie. 2. dubna 2018. Citováno 28. července 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 Archivováno 8. ledna 2015, na Wayback Machine IEEE-USA Today's Engineer.
  14. ^ Lilienfeld, Julius Edgar, "Method and apparatus for controlling electric current" US Patent 1745175 January 28, 1930 (filed in Canada 1925-10-22, in US October 8, 1926).
  15. ^ "Method And Apparatus For Controlling Electric Currents". Úřad pro patenty a ochranné známky Spojených států.
  16. ^ "Amplifier For Electric Currents". Úřad pro patenty a ochranné známky Spojených států.
  17. ^ "Device For Controlling Electric Current". Úřad pro patenty a ochranné známky Spojených států.
  18. ^ A b "Twists and Turns in the Development of the Transistor". Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. Archived from originál 8. ledna 2015.
  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". Americká fyzická společnost. Archivováno 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. p. 102.
  22. ^ Bodanis, David (2005). Elektrický vesmír. Crown Publishers, New York. ISBN  978-0-7394-5670-5.
  23. ^ "transistor". Slovník amerického dědictví (3. vyd.). Boston: Houghton Mifflin. 1992.
  24. ^ „Nobelova cena za fyziku 1956“. nobelprize.org. Archivováno from the original on March 12, 2007.
  25. ^ A b Guarnieri, M. (2017). "Seventy Years of Getting Transistorized". IEEE Industrial Electronics Magazine. 11 (4): 33–37. doi:10.1109/MIE.2017.2757775. S2CID  38161381.
  26. ^ Lee, Thomas H. (2003). Návrh vysokofrekvenčních integrovaných obvodů CMOS. Soldering & Surface Mount Technology. 16. Cambridge University Press. doi:10.1108/ssmt.2004.21916bae.002. ISBN  9781139643771. S2CID  108955928.
  27. ^ Puers, Robert; Baldi, Livio; Voorde, Marcel Van de; Nooten, Sebastiaan E. van (2017). Nanoelektronika: materiály, zařízení, aplikace, 2 svazky. John Wiley & Sons. p. 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. ^ USA 2673948  H. F. Mataré / H. Welker / Westinghouse, „Krystalové zařízení pro řízení elektrických proudů pomocí pevného polovodiče“ Francouzská priorita 13. srpna 1948
  30. ^ "1948, The European Transistor Invention". Muzeum počítačové historie. Archivováno z původního dne 29. září 2012.
  31. ^ 1951: First Grown-Junction Transistors Fabricated Archivováno 4. dubna 2017, v Wayback Machine
  32. ^ "A Working Junction Transistor". Archivováno od originálu 3. července 2017. Citováno 17. září 2017.
  33. ^ Bradley, W.E. (December 1953). "The Surface-Barrier Transistor: Part I-Principles of the Surface-Barrier Transistor". Sborník IRE. 41 (12): 1702–1706. doi: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. listopadu 2011. Archivováno z původního dne 15. května 2016. Citováno 1.května, 2016.
  38. ^ "Regency TR-1 Transistor Radio History". Archivováno from the original on October 21, 2004. Citováno 10. dubna 2006.
  39. ^ "The Regency TR-1 Family". Archivováno z původního dne 27. dubna 2017. Citováno 10. dubna 2017.
  40. ^ "Regency manufacturer in USA, radio technology from United St". Archivováno od originálu 10. dubna 2017. Citováno 10. dubna 2017.
  41. ^ Wall Street Journal, "Chrysler Promises Car Radio With Transistors Instead of Tubes in '56", April 28, 1955, page 1
  42. ^ Hirsh, Ricku. „Autorádio Mopar s plně tranzistorem od společnosti Philco“. Allpar.com. Citováno 18. února 2015.
  43. ^ "FCA North America - Historical Timeline 1950-1959". www.fcanorthamerica.com.
  44. ^ Skrabec, Quentin R., Jr. (2012). 100 nejvýznamnějších událostí v americkém podnikání: encyklopedie. ABC-CLIO. str. 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". Kabelové. Citováno 14. října 2019.
  47. ^ Riordan, Michael (květen 2004). „Ztracená historie tranzistoru“. IEEE Spectrum: 48–49. Archivováno from the original on May 31, 2015.
  48. ^ Chelikowski, J. (2004) "Introduction: Silicon in all its Forms", p. 1 palec Křemík: vývoj a budoucnost technologie. P. Siffert and E. F. Krimmel (eds.). Springer, ISBN  3-540-40546-1.
  49. ^ McFarland, Grant (2006) Microprocessor design: a practical guide from design planning to manufacturing. McGraw-Hill Professional. p. 10. ISBN  0-07-145951-0.
  50. ^ A b C „Martin Atalla v Síni slávy vynálezců, 2009“. Citováno 21. června 2013.
  51. ^ A b "Dawon Kahng". Síň slávy národních vynálezců. Citováno 27. června 2019.
  52. ^ Lojek, Bo (2007). Historie polovodičového inženýrství. Springer Science & Business Media. p.120. ISBN  9783540342588.
  53. ^ Motoyoshi, M. (2009). "Through-Silicon Via (TSV)" (PDF). Sborník IEEE. 97 (1): 43–48. doi:10.1109 / JPROC.2008.2007462. ISSN  0018-9219. S2CID  29105721.
  54. ^ „Tranzistory udržují Mooreův zákon naživu“. EETimes. 12. prosince 2018. Citováno 18. července 2019.
  55. ^ Hittinger, William C. (1973). „Technologie kov-oxid-polovodič“. Scientific American. 229 (2): 48–59. Bibcode:1973SciAm.229b..48H. doi:10.1038 / scientificamerican0873-48. ISSN  0036-8733. JSTOR  24923169.
  56. ^ „1963: Je vynalezena doplňková konfigurace obvodu MOS“. Muzeum počítačové historie. Citováno 6. července 2019.
  57. ^ D. Kahng and S. M. Sze, "A floating gate and its application to memory devices", The Bell System Technical Journal, sv. 46, č. 4, 1967, s. 1288–1295
  58. ^ Colinge, J.P. (2008). FinFETs and Other Multi-Gate Transistors. Springer Science & Business Media. p. 11. ISBN  9780387717517.
  59. ^ Sekigawa, Toshihiro; Hayashi, Yutaka (August 1, 1984). "Calculated threshold-voltage characteristics of an XMOS transistor having an additional bottom gate". Elektronika v pevné fázi. 27 (8): 827–828. Bibcode:1984SSEle..27..827S. doi:10.1016/0038-1101(84)90036-4. ISSN  0038-1101.
  60. ^ "IEEE Andrew S. Grove Award Recipients". Cena IEEE Andrew S. Grove. Institute of Electrical and Electronics Engineers. Citováno 4. července 2019.
  61. ^ "The Breakthrough Advantage for FPGAs with Tri-Gate Technology" (PDF). Intel. 2014. Citováno 4. července 2019.
  62. ^ Price, Robert W. (2004). Roadmap to Entrepreneurial Success. AMACOM Div American Mgmt Assn. p. 42. ISBN  978-0-8144-7190-6.
  63. ^ A b "Remarks by Director Iancu at the 2019 International Intellectual Property Conference". Úřad pro patenty a ochranné známky Spojených států. 10. června 2019. Citováno 20. července 2019.
  64. ^ Ashley, Kenneth L. (2002). Analog Electronics with LabVIEW. Prentice Hall Professional. p. 10. ISBN  9780130470652.
  65. ^ Thompson, S.E .; Chau, R. S .; Ghani, T .; Mistry, K .; Tyagi, S .; Bohr, M. T. (2005). „Při hledání„ Forever “pokračovalo přechodové měřítko jednoho nového materiálu tranzistorem.“ Transakce IEEE na výrobu polovodičů. 18 (1): 26–36. doi:10.1109 / TSM.2004.841816. ISSN  0894-6507. S2CID  25283342. V oblasti elektroniky je pravděpodobně nejdůležitějším vynálezem rovinný Si-oxid-polovodičový tranzistor s polním efektem (MOSFET).
  66. ^ Kubozono, Yoshihiro; On, Xuexia; Hamao, Shino; Uesugi, Eri; Shimo, Yuma; Mikami, Takahiro; Goto, Hidenori; Kambe, Takashi (2015). „Aplikace organických polovodičů na tranzistory“. Nanodevices for Photonics and Electronics: Advances and Applications. CRC Press. p. 355. ISBN  9789814613750.
  67. ^ "Milestones:Invention of the First Transistor at Bell Telephone Laboratories, Inc., 1947". Síť IEEE Global History. IEEE. Archivováno od originálu 8. října 2011. Citováno 3. srpna 2011.
  68. ^ Seznam milníků IEEE
  69. ^ FETs/MOSFETs: Smaller apps push up surface-mount supply. globalsources.com (April 18, 2007)
  70. ^ "ATI and Nvidia face off Archivováno 23. května 2013, v Wayback Machine." CNET (October 7, 2009). Retrieved on February 2, 2011.
  71. ^ Turley, Jim (December 18, 2002). „Řešení dvou procent“ Archivováno 4. března 2016 na adrese Wayback Machine. embedded.com
  72. ^ Roland, James (August 1, 2016). How Transistors Work. Lerner Publications ™. ISBN  978-1-5124-2146-0.
  73. ^ A b C d E F G Pulfrey, David L. (January 28, 2010). Understanding Modern Transistors and Diodes. Cambridge University Press. ISBN  978-1-139-48467-1.
  74. ^ Kaplan, Daniel (2003). Praktická elektronika. pp. 47–54, 60–61. Bibcode:2003hoe..book.....K. doi: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. Archivováno (PDF) from the original on December 29, 2009.
  76. ^ "Transistor Example". Archivováno from the original on February 8, 2008. 071003 bcae1.com
  77. ^ Gumyusenge, Aristide; Tran, Dung T.; Luo, Xuyi; Pitch, Gregory M.; Zhao, Yan; 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". Věda. 362 (6419): 1131–1134. Bibcode:2018Sci...362.1131G. doi:10.1126/science.aau0759. ISSN  0036-8075. PMID  30523104.
  78. ^ Horowitz, Paul; Winfield Hill (1989). Umění elektroniky (2. vyd.). Cambridge University Press. p. [115]. ISBN  978-0-521-37095-0.
  79. ^ Sansen, W. M. C. (2006). Základy analogového designu. New York, Berlin: Springer. p. §0152, p. 28. ISBN  978-0-387-25746-4.
  80. ^ „Kdo vynalezl tranzistor?“. Muzeum počítačové historie. 4. prosince 2013. Citováno 20. července 2019.
  81. ^ A b Streetman, Ben (1992). Elektronická zařízení v pevné fázi. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall. 301–305. ISBN  978-0-13-822023-5.
  82. ^ „MOSFET DIFERENCIÁLNÍ ZESILOVAČ“ (PDF). Bostonská univerzita. Citováno 10. srpna 2019.
  83. ^ "IGBT Module 5SNA 2400E170100" (PDF). Archivovány od originál (PDF) 26. dubna 2012. Citováno 30. června 2012.
  84. ^ Buonomo, S.; Ronsisvalle, C.; Scollo, R.; STMicroelectronics; Musumeci, S.; Pagano, R.; Raciti, A.; University of Catania Italy (16. října 2003). IEEE (vyd.). 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. Sv. 3 of 3. Salt Lake City. pp. 1810–1817. doi:10.1109/IAS.2003.1257745.
  85. ^ STMicroelectronics. "ESBTs". www.st.com. Citováno 17. února 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. Archivovány od originál 26. dubna 2012. Citováno 30. června 2012.
  88. ^ Sanders, Robert (June 28, 2005). "Nanofluidic transistor, the basis of future chemical processors". Berkeley.edu. Archivováno from the original on July 2, 2012. Citováno 30. června 2012.
  89. ^ "The return of the vacuum tube?". Gizmag.com. 28. května 2012. Archivováno z původního dne 14. dubna 2016. Citováno 1.května, 2016.
  90. ^ "Transistor Data". Clivetec.0catch.com. Archivováno z původního dne 26. dubna 2016. Citováno 1.května, 2016.
  91. ^ "Datasheet for BC549, with A, B and C gain groupings" (PDF). Fairchild Semiconductor. Archivováno (PDF) od originálu 7. dubna 2012. Citováno 30. června 2012.
  92. ^ "Datasheet for BUK854-800A (800volt IGBT)" (PDF). Archivováno (PDF) z původního dne 15. dubna 2012. Citováno 30. června 2012.
  93. ^ "Richard Freeman's HP Part numbers Crossreference". Hpmuseum.org. Archivováno z původního 5. června 2012. Citováno 30. června 2012.
  94. ^ "Transistor–Diode Cross Reference – H.P. Part Numbers to JEDEC (pdf)" (PDF). Archivováno (PDF) od originálu 8. května 2016. Citováno 1.května, 2016.
  95. ^ "CV Device Cross-reference by Andy Lake". Qsl.net. Archivováno od originálu 21. ledna 2012. Citováno 30. června 2012.
  96. ^ Sedra, A.S. & Smith, K.C. (2004). Mikroelektronické obvody (Páté vydání). New York: Oxford University Press. p.397 and Figure 5.17. ISBN  978-0-19-514251-8.
  97. ^ A b Greig, William (April 24, 2007). Integrated Circuit Packaging, Assembly and Interconnections. p. 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?". Vědecké zprávy. 3: 2609. Bibcode:2013NatSR...3E2609R. doi:10.1038/srep02609. PMC  3767948. PMID  24018904.
  99. ^ Zhang, Kan; Seo, Jung-Hun; Zhou, Weidong; Ma, Zhenqiang (2012). "Fast flexible electronics using transferrable [sic] silicon nanomembranes". Journal of Physics D: Applied Physics. 45 (14): 143001. Bibcode:2012JPhD...45n3001Z. doi: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". Přírodní nanotechnologie. 6 (3): 156–61. Bibcode:2011NatNa...6..156S. doi:10.1038/NNANO.2011.1. PMID  21297625. S2CID  205446925.

Další čtení

Knihy
  • Horowitz, Paul & Hill, Winfield (2015). Umění elektroniky (3. vyd.). Cambridge University Press. ISBN  978-0521809269.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  • Amos SW, James MR (1999). Principy tranzistorových obvodů. Butterworth-Heinemann. ISBN  978-0-7506-4427-3.
  • Riordan, Michael & Hoddeson, Lillian (1998). Křišťálový oheň. W.W Norton & Company Limited. ISBN  978-0-393-31851-7. Vynález tranzistoru a vznik informačního věku
  • Warnes, Lionel (1998). Analogová a digitální elektronika. Macmillan Press Ltd. ISBN  978-0-333-65820-8.
  • Výkonový tranzistor - teplota a přenos tepla; 1. vydání; John McWane, Dana Roberts, Malcom Smith; McGraw-Hill; 82 stran; 1975; ISBN  978-0-07-001729-0. (archiv)
  • Analýza tranzistorových obvodů - teorie a řešení 235 problémů; 2. vydání; Alfred Gronner; Simon a Schuster; 244 stránek; 1970. (archiv)
  • Tranzistorová fyzika a obvody; R.L.Riddle a M.P. Ristenbatt; Prentice-Hall; 1957.
Periodika
Datové knihy

externí odkazy

Pinouts