什么是外延晶体管(Epitaxial Transistor)？
外延晶体管是许多现代半导体器件的先驱。标准晶体管使用三片直接熔接在一起的半导体材料。外延晶体管很像标准晶体管，只是它们有一层非常薄的纯薄膜，在晶体管部分之间沉积的不带电的半导体材料，使它们彼此绝缘。这大大提...
外延晶体管是许多现代半导体器件的先驱。标准晶体管使用三片直接熔接在一起的半导体材料。外延晶体管很像标准晶体管，只是它们有一层非常薄的纯薄膜，在晶体管部分之间沉积的不带电的半导体材料，使它们彼此绝缘。这大大提高了器件的速度和性能。
外延晶体管是包括计算机处理器在内的许多现代技术的先驱。标准晶体管是由三块半导体材料组成的，例如硅。这些片的硅与一种能给它们充电的添加剂混合。对于工业标准NPN型晶体管，其中两片带负电，而第三片带正电为了制造晶体管，三片硅熔合在一起，正电片夹在两片带负电片之间。一旦这些片熔合在一起，电子在两片相接的地方发生交换，称为结。电子在连接处继续交换，直到正负电荷达到平衡，当电荷平衡后，这两个区域不再有任何电荷，称为耗尽区晶体管中的耗尽区决定了器件的许多工作特性，例如器件改变状态的速度，称为开关，以及器件将导通或失效的电压，称为击穿电压或雪崩电压。由于在标准晶体管中产生耗尽区的方法是自然发生的，因此它们不是最佳精确的，除了改变最初添加到硅中的电荷强度之外，无法控制以改善或改变其物理结构。多年来，锗晶体管与硅晶体管相比具有更高的开关速度，这仅仅是因为锗半导体倾向于自然形成更紧密的耗尽区这项技术，顾名思义，可以在同一种材料的基底上沉积一层非常薄的薄膜或材料层。1960年，亨利·泰勒领导贝尔团队，完善了硅半导体外延沉积的应用这种晶体管结构的新方法永远改变了半导体器件。这种技术不依赖硅的自然倾向来形成晶体管的耗尽区，而是可以添加非常薄的纯硅层，作为耗尽区的不带电硅。这一过程使设计者能够精确控制硅晶体管的工作特性，并且，第一次，与锗晶体管相比，具有成本效益的硅晶体管在所有方面都变得更优越随着外延沉积工艺的完善，贝尔团队发明了第一个外延晶体管，该公司在其电话交换设备中立即投入使用，提高了系统的速度和可靠性，Fairchild Semiconductors开始开发自己的外延晶体管，即传说中的2N914。它于1961年在市场上发布了该器件，并继续广泛使用。继Fairchild发布之后，其他公司，如Sylvania、Motorola和德州仪器，开始了自己的外延晶体管的工作，硅时代的电子诞生了。由于外延沉积在晶体管和硅器件的制造上的成功，工程师们为这项技术寻找了其他的用途，并很快将其用于其他材料，如金属氧化物外延晶体管的直接后代存在于几乎所有可以想象到的先进电子设备中：平板屏幕、数码相机ccd、手机、集成电路、计算机处理器、存储芯片、太阳能电池以及构成所有现代技术系统基础的无数其他设备
外延晶体管是包括计算机处理器在内的许多现代技术的先驱。标准晶体管是由三块半导体材料组成的，例如硅。这些片的硅与一种能给它们充电的添加剂混合。对于工业标准NPN型晶体管，其中两片带负电，而第三片带正电为了制造晶体管，三片硅熔合在一起，正电片夹在两片带负电片之间。一旦这些片熔合在一起，电子在两片相接的地方发生交换，称为结。电子在连接处继续交换，直到正负电荷达到平衡，当电荷平衡后，这两个区域不再有任何电荷，称为耗尽区晶体管中的耗尽区决定了器件的许多工作特性，例如器件改变状态的速度，称为开关，以及器件将导通或失效的电压，称为击穿电压或雪崩电压。由于在标准晶体管中产生耗尽区的方法是自然发生的，因此它们不是最佳精确的，除了改变最初添加到硅中的电荷强度之外，无法控制以改善或改变其物理结构。多年来，锗晶体管与硅晶体管相比具有更高的开关速度，这仅仅是因为锗半导体倾向于自然形成更紧密的耗尽区这项技术，顾名思义，可以在同一种材料的基底上沉积一层非常薄的薄膜或材料层。1960年，亨利·泰勒领导贝尔团队，完善了硅半导体外延沉积的应用这种晶体管结构的新方法永远改变了半导体器件。这种技术不依赖硅的自然倾向来形成晶体管的耗尽区，而是可以添加非常薄的纯硅层，作为耗尽区的不带电硅。这一过程使设计者能够精确控制硅晶体管的工作特性，并且，第一次，与锗晶体管相比，具有成本效益的硅晶体管在所有方面都变得更优越随着外延沉积工艺的完善，贝尔团队发明了第一个外延晶体管，该公司在其电话交换设备中立即投入使用，提高了系统的速度和可靠性，Fairchild Semiconductors开始开发自己的外延晶体管，即传说中的2N914。它于1961年在市场上发布了该器件，并继续广泛使用。继Fairchild发布之后，其他公司，如Sylvania、Motorola和德州仪器，开始了自己的外延晶体管的工作，硅时代的电子诞生了。由于外延沉积在晶体管和硅器件的制造上的成功，工程师们为这项技术寻找了其他的用途，并很快将其用于其他材料，如金属氧化物外延晶体管的直接后代存在于几乎所有可以想象到的先进电子设备中：平板屏幕、数码相机ccd、手机、集成电路、计算机处理器、存储芯片、太阳能电池以及构成所有现代技术系统基础的无数其他设备
- 发表于 2020-07-10 12:00
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