Кіріспе
Қатты күйдегі электрмен жұмыс істейтін коммутатор, сондай-ақ күшейткіш ретінде қолданылады. Транзистор – электр сигналдарын күшейтуге немесе ауыстыруға арналған жартылай өткізгіш құрылғы. Ол қазіргі заманғы электрониканың негізгі құрауыштарының бірі болып табылады. Транзистор әдетте электрондық тізбекке қосу үшін кем дегенде үш терминалы бар жартылай өткізгіш материалдан жасалады. Транзистордың бір жұп терминалдарына қолданылатын кернеу немесе ток, екінші жұп терминалдар арқылы өтетін токты басқарады. Басқарылатын (шығыс) қуаты басқарушы (кіріс) қуатынан жоғары болғандықтан, транзистор сигналды күшейте алады. Кейбір транзисторлар жеке-жеке шығарылады, ал көптеген түрлері кішкентай формада интегралды схемалардың құрамына енгізіледі. Транзисторлар дерлік барлық қазіргі заманғы электрониканың негізгі белсенді компоненттері болғандықтан, көптеген адамдар оларды 20-шы ғасырдың ең маңызды өнертабыстарының бірі деп санайды. Физик Юлиус Эдгар Лилиенфельд 1926 жылы өріс эффектілі транзистордың (FET) тұжырымдамасын ұсынды, бірақ сол кезде жұмыс істейтін құрылғыны жасау мүмкін болмады. Алғашқы жұмыс істейтін құрылғы 1947 жылы физиктер Джон Бардин, Уолтер Браттейн және Уильям Шокли Белл зертханасында ойлап тапқан нүктелік контактілі транзистор болды; үш ғалым 1956 жылы физика саласындағы Нобель сыйлығын ортақ бөлісті. Транзистордың ең көп қолданылатын түрі – 1959 жылы Белл зертханасында Мохамед Атала және Давон Канг ойлап тапқан металл-оксид-жартылай өткізгіш өріс эффектілі транзистор (MOSFET). Физик Юлиус Эдгар Лилиенфельд 1925 жылы Канадада триодты қатты күйде алмастыру мақсатында өріс эффектілі транзисторға (FET) патент алды. Ол 1926 және 1928 жылдары АҚШ-та да сол патентті алды. Алайда, ол өзінің құрылғылары туралы ешқандай ғылыми мақала жариялаған жоқ, сондай-ақ оның патенттерінде жұмыс істейтін прототиптің нақты мысалдары келтірілмеген. Жоғары сапалы жартылай өткізгіш материалдарды өндіруге ондаған жылдар қажет болғандықтан, Лилиенфельдтің қатты күйдегі күшейткіш идеялары 1920 және 1930 жылдары, тіпті мұндай құрылғы жасалған жағдайда да, практикалық қолданысқа ие болмас еді. 1934 жылы өнертапқыш Оскар Хайль Еуропада осыған ұқсас құрылғыны патенттеді.
A transistor is a semiconductor device used to amplify or switch electrical signals and power. It is one of the basic building blocks of modern electronics. It is composed of semiconductor material, usually with at least three terminals for connection to an electronic circuit. A voltage or current applied to one pair of the transistor's terminals controls the current through another pair of terminals. Because the controlled (output) power can be higher than the controlling (input) power, a transistor can amplify a signal. Some transistors are packaged individually, but many more in miniature form are found embedded in integrated circuits. Because transistors are the key active components in practically all modern electronics, many people consider them one of the 20th century's greatest inventions. Physicist Julius Edgar Lilienfeld proposed the concept of a field effect transistor (FET) in 1926, but it was not possible to construct a working device at that time. The first working device was a point contact transistor invented in 1947 by physicists John Bardeen, Walter Brattain, and William Shockley at Bell Labs; the three shared the 1956 Nobel Prize in Physics for their achievement. The most widely used type of transistor is the metal–oxide–semiconductor field effect transistor (MOSFET), invented by Mohamed Atalla and Dawon Kahng at Bell Labs in 1959. Physicist Julius Edgar Lilienfeld filed a patent for a field effect transistor (FET) in Canada in 1925, intended as a solid state replacement for the triode. He filed identical patents in the United States in 1926 and 1928. However, he did not publish any research articles about his devices nor did his patents cite any specific examples of a working prototype. Because the production of high quality semiconductor materials was still decades away, Lilienfeld's solid state amplifier ideas would not have found practical use in the 1920s and 1930s, even if such a device had been built. In 1934, inventor Oskar Heil patented a similar device in Europe.
Өрістік эффектті транзисторлар
Өрістік эффект транзистордың (ӨЭТ) негізгі принципі алғаш рет физик Джулиус Эдгар Лилиенфельд 1926 жылы МЕСФЕТ-ке ұқсас құрылғыға, ал 1928 жылы оқшауланған қақпалы өрістік эффект транзисторына патент берген кезде ұсынған. FET тұжырымдамасы кейіннен 1930 жылдары инженер Оскар Хайл және 1940 жылдары Уильям Шокли теориялық тұрғыда дамытты. 1945 жылы JFET-ті Генрих Велкер патенттеді. Шоклидің 1952 жылы JFET-ті теориялық тұрғыда зерттеуінен кейін, 1953 жылы Джордж С. Дейси мен Иан М. Росс жұмыс істейтін практикалық JFET құрастырды. 1948 жылы Бардин MOSFET-тің алға куші, инверсиялық қабаты бар оқшауланған қақпалы FET (IGFET) құрылғысын патенттеді. Бардиннің патенті және инверсиялық қабат тұжырымдамасы бүгінгі CMOS технологиясының негізін қалайды.
MOSFET (MOS транзисторы)
Жартылай өткізгіш индустриясының алғашқы жылдарында компаниялар тораптық транзисторға, салыстырмалы түрде көлемді құрылғыға назар аударды. Оны жаппай өндіру қиын болғандықтан, қолданылу аясы бірнеше мамандандырылған саламен шектелді. Өрістік эффектті транзисторлар (ӨЭТ) ықтимал балама ретінде қарастырылды, бірақ зерттеушілер оларды тиісті жұмыс істеуге жеткізе алмады. Бұл, негізінен, сыртқы электр өрісінің материалға енуіне кедергі келтіретін беттік қабаттың кедергісіне байланысты болды. 1957 жылы Bell Labs инженері Мохамед Атала жартылай өткізгіш құрылғысын жасаудың жаңа әдісін ұсынды: кремний пластинкасын кремний оксидінің оқшаулағыш қабатымен жабу, соның арқасында электр тогы беттік қабатты жеңіп, төмендегі жартылай өткізгіш кремнийге сенімді түрде енуіне мүмкіндік туды. Бұл процесс, беттік пассивтеу ретінде белгілі, жартылай өткізгіш индустриясы үшін өте маңызды болды, себебі ол кремний интегралдық схемаларын жаппай өндіруге жол ашты. Осы әдіс негізінде ол металл-оксид-жартылай өткізгіш (MOS) процесін жасады – бұл шағындандырылып, көптеген қолданулар үшін жаппай өндірілетін алғашқы транзистор. Биполярлы тораптық транзисторларға қарағанда жоғары масштабталу мүмкіндігі, едәуір төмен қуат тұтынуы және жоғары тығыздығының арқасында MOSFET жоғары тығыздықтағы интегралдық схемаларды құруға мүмкіндік берді, бір микросхемаға 10 000-нан астам транзисторды интеграциялауға болатындығын қамтамасыз етті. CMOS (толықтырылған MOS) 1963 жылы Fairchild Semiconductor компаниясында Чи Тан Сах және Фрэнк Ванласс жасаған. Суда қалқып отыратын қақпалы MOSFET туралы алғашқы хабарламаны Давон Канг және Саймон Сзе 1967 жылы жариялады. Екі қақпалы MOSFET алғаш рет 1984 жылы Электротехникалық зертхананың зерттеушілері Тошихиро Секигава және Ютака Хаяши көрсетті. FinFET (fin field effect transistor) – 3D жазықтық емес, көп қақпалы MOSFET түрі, 1989 жылы Hitachi Central Research Laboratory-дегі Дигхи Хисамото және оның командасының зерттеулерінен пайда болды.
Маңыздылық
Транзисторлар қазіргі заманғы электрониканың негізгі белсенді компоненттері болғандықтан, көптеген адамдар оларды 20-ғасырдың ең ұлы өнертабыстарының бірі деп санайды. 1948 жылы жасалған торапты транзистор және 1959 жылы MOSFET өнертабысы да маңызды кезеңдерге жатады. MOSFET – ең көп қолданылатын транзистор, ол компьютерлер мен электроника саласында кеңінен қолданылады. Ол ең маңызды транзистор, тіпті электрониканың ең маңызды өнертабысы және заманауи электрониканы дамытуға мүмкіндік берген құрылғы деп есептеледі. 20-ғасырдың соңынан бері ол қазіргі заманғы цифрлық электрониканың негізі болып табылады және цифрлық дәуірге жол ашты. АҚШ-тың патенттік және сауда белгілері кеңсесі оны "әлемдегі өмір мен мәдениетті өзгертетін маңызды өнертабыс" деп атады. Бірнеше компания жыл сайын миллиардтан астам жеке жиналған (дискретті) MOS транзисторларын шығарады, бірақ олардың көп бөлігі интегралды схемалар (IC, микрочиптер немесе чиптер) құрамында, диодтар, резисторлар, конденсаторлар және басқа да электрондық компоненттермен бірге толық электрондық схемаларды жасау үшін қолданылады. Логикалық қақпаға дейін шамамен 20 транзистор сыяды, ал 2022 жылғы деректер бойынша, озық микропроцессорда 57 миллиардқа дейін MOSFET болуы мүмкін. Транзисторлар микропроцессорлардағы логикалық қақпаларға жинақталып, есептеулерді жүзеге асырады. Транзистордың төмен құны, икемділігі және сенімділігі оны кең таралған құрылғыға айналдырды. Транзисторлы мехатроникалық схемалар құрылғыларды басқаруда электрмеханикалық құрылғыларды ығыстырды. Бақылау функцияларын орындау үшін стандартты микробасқарушыны пайдаланып, компьютерлік бағдарлама жазу, оған баламалы механикалық жүйені жобалауға қарағанда көбінесе оңай және арзан.
Транзистор күшейткіш ретінде
Жалпы эмитерлік күшейткіш кернеудің (Vin) шағын өзгеруі транзистордың базасы арқылы өтетін шағын токты өзгертетіндей етіп құрастырылған. Транзистордың ток күшейту қасиеті және тізбектің ерекшеліктерінің үйлесімі Vin-дегі шағын өзгерістерге Vout-та үлкен өзгерістерді тудырады.
Мемоника
Транзистордың түрін есте сақтауға көмектесетін ыңғайлы естелеу (электрлік символмен көрсетілген) – жебенің бағыты. BJT үшін, n p n транзистор символында жебе "ішке батпайды" ("Not Point iN"). p n p транзистор символында жебе "мақтанышпен ішке қарай" ("Points iN Proudly") бағытталған. Дегенмен, бұл MOSFET негізіндегі транзистор символдарына қатысты емес, себебі онда жебе әдетте кері бағытталған (яғни, n p n үшін жебе ішке қарай).
Өрістік эффектті транзистор (ӨЭТ)
Кейде бірполярлы транзистор деп аталатын өрістік эффект транзисторы өткізгіштік үшін электрондарды (n-арналы FET) немесе тесіктерді (p-арналы FET) пайдаланады. FET-тің төрт терминалы: көз, қақпа, ағын және дене (субстрат) деп аталады. Көптеген FET-терде денесі корпустың ішіндегі көзге қосылады, және бұл келесі сипаттама үшін қабылданады. FET-те ағыннан көзге ток, көз аймағын ағын аймағымен байланыстыратын өткізгіш арна арқылы өтеді. Өткізгіштік, қақпа мен көз терминалдары арасында кернеу қолданылған кезде туындайтын электр өрісіне байланысты өзгереді, сондықтан ағын мен көз арасындағы ток, қақпа мен көз арасындағы кернеумен басқарылады. Қақпа-көз кернеуі (VGS) артқан сайын, ағын-көз тогы (IDS) VGS шекті мәннен төмен болғанда экспоненциалды түрде, содан кейін шамамен квадраттық жылдамдықпен: (IDS ∝ (VGS − VT)^2, мұнда VT – ағын тогы басталатын шекті кернеу) "шектеулі кеңістік зарядталған" аймақта өседі. Заманауи құрылғыларда, мысалы, 65 нм технологиялық түйінде квадраттық мінез-құлық байқалмайды. Тар өткізу қабілетінде төмен шу үшін FET-тің жоғары кіріс кедергісі артықшылықты болып табылады. FET-тер екі отбасыға бөлінеді: түйіспелі FET (JFET) және оқшауланған қақпалы FET (IGFET). IGFET көбінесе металл-оксид-жартылай өткізгіш FET (MOSFET) деп белгілі, ол металл қабаттарынан (қақпа), оксидтен (оқшаулау) және жартылай өткізгіштен тұратын бастапқы құрылымын көрсетеді. IGFET-терден айырмашылығы, JFET қақпасы көз бен ағын арасында орналасқан pn диодын құрайды. Функционалдық тұрғыдан алғанда, бұл n-арналы JFET-ті вакуумдық триодтың қатты күйдегі баламасы етеді, ол да өз желісі мен катоды арасында диод құрайды. Сонымен қатар, екі құрылғы да тозу режимінде жұмыс істейді, олардың екеуінің де жоғары кіріс кедергісі бар және екеуі де кіріс кернеуімен басқарылатын ток өткізеді. Металл-жартылай өткізгіш FET (MESFET) – бұл JFET, онда кері бұрылыспен pn түйісу металл-жартылай өткізгіш түйісумен ауыстырылады. Бұлар және HEMT (жоғары электронды жылдамдықты транзисторлар немесе HFET), онда заряд тасымалы үшін өте жоғары тасымалдаушы жылдамдығы бар екі өлшемді электрондық газ қолданылады, әсіресе өте жоғары жиіліктерде (бірнеше ГГц) қолдануға өте қолайлы. FET-тер каналдың нөлдік қақпа-көз кернеуінде қосылған немесе өшірілгеніне байланысты тозу режимі және күшейту режимі типтеріне бөлінеді. Күшейту режимі үшін канал нөлдік сместе өшіріледі, ал қақпа потенциалы өткізгіштікті "күшейтеді". Тозу режимі үшін канал нөлдік сместе қосылған, ал қақпа потенциалы (кері полярлылықта) каналды "тозуға" алып келіп, өткізгіштікті азайтады. Екі режимде де, оң қақпа кернеуі n-арналы құрылғылар үшін жоғары токқа, ал p-арналы құрылғылар үшін төмен токқа сәйкес келеді. Көптеген JFET-тер тозу режимінде жұмыс істейді, себебі диодтық түйісулер алға қарай сместе болып, өткізгіштік көрсетер болса, күшейту режиміндегі құрылғылар болар еді, ал көптеген IGFET-тер күшейту режиміндегі типтер болып табылады.
Құрылғының идентификациясы
Транзисторлық құрылғыларды анықтау үшін үш маңызды стандарт қолданылады. Олардың әрқайсысындағы әріп-сандық префикс құрылғының түрі туралы ақпарат береді.
Меншікті
Құрал өндірушілерінің өздеріне тән нөмірлеу жүйесі болуы мүмкін, мысалы CK722. Құрылғылар көбінесе басқа өндірушілерден де алынатындықтан, өндірушінің префиксі (мысалы, MPF102-дегі "MPF", бұл бастапқыда Motorola FET-ті білдірген) енді құрылғыны кім жасағанын анықтау үшін сенімді көрсеткіш емес. Кейбір жеке есімдеу схемалары басқа схемалардың бөліктерін қабылдайды, мысалы, PN2222A – пластик корпустағы 2N2222A (мүмкін, Fairchild Semiconductor), бірақ PN108 – BC108-дің пластик нұсқасы, 2N108 емес, ал PN100 басқа xx100 құрылғыларымен байланысты емес. Әскери бөлік нөмірлеріне кейде олардың кодтары тағайындалады, мысалы, британдық әскери CV атау жүйесі. Көптеген бірдей бөліктерді сатып алатын өндірушілер оларға "ішкі нөмірлерді" тағайындауы мүмкін, бұл нақты сатып алу талаптарын анықтайды және міндетті түрде стандартталған тіркелген нөмірі бар құрылғыны білдірмейді. Мысалы, HP 1854,0053 бөлігі – (JEDEC) 2N2218 транзисторы, сонымен қатар оған CV нөмірі де тағайындалған: CV7763.
Атау беру проблемалары
Көптеген тәуелсіз номенклатуралық жүйелердің болуы және құрылғыларға басылғанда бөлшек нөмірлерінің қысқартылуы салдарынан кейде дұрыс емес түсіністіктер туындайды. Мысалы, екі түрлі құрылғы "J176" деп белгіленуі мүмкін (біреуі – төмен қуатты JFET J176, екіншісі – жоғары қуатты MOSFET 2SJ176). Ескі "тесікті" транзисторларға беттік монтажға арналған аналогтары берілгенде, оларға көптеген әртүрлі бөлшек нөмірлері тағайындалады, себебі өндірушілердің пин-аут конфигурациялары мен екі немесе жұптасқан n–p–n + p–n–p құрылғыларының нұсқаларын қамтитын жүйелері бар. Сондықтан, бастапқы құрылғы (мысалы, 2N3904) стандарттау органымен тағайындалған және инженерлердің көп жылдар бойы белгілі болған жағдайда да, жаңа нұсқалары атауларында стандартталмаған.
Жартылай өткізгіш материал
+ Жартылай өткізгіш материалдардың сипаттамалары Жартылай өткізгіш материалдар Түйіспе алдыңғы кернеуі @ 25 °C, В Электронды жылдамдығы @ 25 °C, м²/ (В·с) Тесік жылдамдығы @ 25 °C, м²/ (В·с) Макс. (Ең жоғары) түйіспе температурасы, °C Ge0.270.390.1970 - 100 Si0.710.14 0.05150 - 200 GaAs1.030.850.05150 - 200 Al–Si түйісуі0.3——150 - 200 Алғашқы BJT германийден (Ge) жасалды. Қазіргі уақытта кремний (Si) түрлері басым, бірақ кейбір озық микротолқынды және жоғары өнімділік нұсқалары галлий арсениді (GaAs) және кремний-германий (SiGe) қорытпасын қолданады. Жалғыз элементті жартылай өткізгіш материалдар (Ge және Si) элементтік деп аталады. Транзисторлар жасауға қолданылатын ең көп таралған жартылай өткізгіш материалдардың шамамен параметрлері кестеде келтірілген. Бұл параметрлер температураның, электр өрісінің, қоспа деңгейінің, кернеудің және басқа да факторларға байланысты өзгереді. Түйіспе алдыңғы кернеуі – БЖТ-ның базалық-эмиттерлік түйісіне ток жүргізу үшін қолданылатын кернеу. Кернеу жоғарылаған сайын ток экспоненциалды түрде өседі. Кестедегі мәндер 1 мА токқа сәйкес келеді (осы мәндер жартылай өткізгіш диодтарға да қолданылады). Түйіспе алдыңғы кернеуі неғұрлым төмен болса, соғұрлым жақсы, себебі транзисторды "қозғауға" аз қуат қажет. Белгілі бір ток үшін түйіспе алдыңғы кернеуі температураның жоғарылауымен төмендейді. Типтік кремнийлі түйіспе үшін бұл өзгеріс -2,1 мВ/°C құрайды. Кейбір тізбектерде мұндай өзгерістерді өтеу үшін арнайы компенсациялық элементтер (сенсисторлар) қолданылуы керек. MOSFET арнасындағы жылжымалы заряд тасымалдаушыларының тығыздығы арнаны құрайтын электр өрісіне және арнадағы қоспа деңгейі сияқты факторларға байланысты. MOSFET-тің электрлік қасиеттерін басқару үшін MOSFET жасау кезінде қасақана қоспалар (допанттар) енгізіледі. Электрондық жылдамдық және тесік жылдамдығы бағаналарында жартылай өткізгіш материал арқылы 1 В/м электр өрісінде электрондар мен тесіктердің таралуының орташа жылдамдығы көрсетілген. Жалпы, электрондық жылдамдық жоғары болса, транзистор соғұрлым жылдам жұмыс істей алады. Кестеде Ge Si-ге қарағанда осы жағынан жақсырақ материал екені көрсетілген. Дегенмен, Ge кремний мен галлий арсенидімен салыстырғанда төрт негізгі кемшілігі бар: Оның ең жоғары температурасы шектеулі. Оның кері тогы салыстырмалы түрде жоғары. Ол жоғары кернеуге төтеп бере алмайды. Ол интегралды схемаларды жасауға қолайлы емес. Электрондық жылдамдық барлық жартылай өткізгіш материалдар үшін тесік жылдамдығынан жоғары болғандықтан, берілген биполярлы n–p–n транзисторы эквивалентті p–n–p транзисторынан жылдам болады. GaAs үш жартылай өткізгіштің ішінде ең жоғары электрондық жылдамдыққа ие. Сондықтан GaAs жоғары жиілікті қолдануларда қолданылады. Жақында дамыған FET түрі – жоғары электрондық жылдамдықты транзистор (HEMT) алюминий-галлий арсениді (AlGaAs) және галлий арсениді (GaAs) арасындағы гетероқұрылымды (әр түрлі жартылай өткізгіш материалдар арасындағы түйіс) қолданады, ол GaAs металдық кедергілік түйісінен екі есе жоғары электрондық жылдамдыққа ие. Жоғары жылдамдығы мен төмен шуының арқасында HEMT 12 ГГц жиілікте жұмыс істейтін спутниктік қабылдағыштарда қолданылады. Галлий нитриді мен алюминий-галлий нитриді (AlGaN/GaN HEMT) негізінде жасалған HEMT электрондардың жылдамдығын одан да жоғары қамтамасыз етеді және әр түрлі қолдану үшін дамытылуда. Ең жоғары түйіспе температурасы мәндері әр түрлі өндірушілердің дерек парақтарынан алынған. Бұл температурадан аспау керек, әйтпесе транзистор зақымдануы мүмкін. Al–Si түйісі – жоғары жылдамдықты (алюминий-кремний) металл-жартылай өткізгіш кедергілік диоды, әдетте Шоттки диоды деп аталады. Бұл кестеге кіргізілген, себебі кейбір кремнийді IGFET-терде өндіріс процесінің бөлігі ретінде бастапқы және ағын арасында паразиттік кері Шоттки диоды пайда болады. Бұл диод кейде зиянды болуы мүмкін, бірақ кейде тізбекте қолданылады.
The first BJTs were made from germanium (Ge). Silicon (Si) types currently predominate but certain advanced microwave and high performance versions now employ the compound semiconductor material gallium arsenide (GaAs) and the semiconductor alloy silicon germanium (SiGe). Single element semiconductor material (Ge and Si) is described as elemental. 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. 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. The electron mobility and hole mobility columns show the average speed that electrons and holes diffuse through the semiconductor material with an electric field 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:
Its maximum temperature is limited. It has relatively high leakage current. It cannot withstand high voltages. 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 FET development, the high electron mobility transistor (HEMT), has a 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 gallium nitride and aluminum gallium nitride (AlGaN/GaN HEMTs) provide still higher electron mobility and are being developed for various applications. Maximum 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 Schottky diode. This is included in the table because some silicon power IGFETs have a parasitic 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.
Қаптама
Дискретті транзисторлар жеке қаптамаланған транзисторлар немесе қаптамасы жоқ транзисторлық чиптер болуы мүмкін. Транзисторлар көптеген әртүрлі жартылай өткізгіш қаптамаларында келеді (суретті қараңыз). Екі негізгі категория – тесіктен өтетін (немесе қосымша контактілі) және беттік монтаж, сонымен қатар беттік монтаж құрылғысы (SMD) деп те аталады. Шарықшалық тор массиві (BGA) – соңғы беттік монтаж қаптамасы. Онда қосымша контактілердің орнына төменгі жағында «шарлар» болады. Кішірек өлшемді және қысқарақ қосылымдарының арқасында SMD-лер жоғары жиілікті сипаттамаларымен ерекшеленеді, бірақ қуаттылығы төмен. Транзистор қаптамалары шыныдан, металдан, керамикадан немесе пластиктен жасалады. Қаптама көбінесе қуаттылық және жиіліктік сипаттамаларды анықтайды. Қуат транзисторлары үлкен қаптамаларда болады, оларды жылуды таратуға арналған радиаторларға бекітуге болады. Сонымен қатар, көптеген қуат транзисторларында коллектор немесе дренаж физикалық тұрғыдан металл корпусқа қосылған. Ал кейбір микротолқынды транзисторлар құм дәнідей кішкентай болады. Көбінесе транзистордың белгілі бір түрі бірнеше қаптамада қол жетімді. Транзистор қаптамалары көбінесе стандартталған, бірақ транзистор функцияларын терминалдарға тағайындау стандартталмаған: басқа транзистор түрлері қаптама терминалдарына басқа функцияларды тағайындауы мүмкін. Тіпті бірдей транзистор түрі үшін терминалдардың тағайындалуы әртүрлі болуы мүмкін (әдетте, бөлшектің нөміріне қосымша әріппен белгіленеді, мысалы, BC212L және BC212K). Қазіргі кезде көптеген транзисторлар SMT қаптамаларының кең ауқымында шығарылады. Салыстырмалы түрде, тесіктен өтетін қаптамалардың тізімі салыстырмалы түрде аз. Ең көп қолданылатын тесіктен өтетін транзистор қаптамаларының тізімі әліпбилік тәртіппен: ATV, E желісі, MRT, HRT, SC 43, SC 72, TO 3, TO 18, TO 39, TO 92, TO 126, TO220, TO247, TO251, TO262, ZTX851. Қаптамасы жоқ транзисторлық чиптер (кристалл) гибридтік құрылғыларға жиналады. 1960 жылдардағы IBM SLT модулі – шынымен пассивацияланған транзисторлық (және диодтық) кристаллды қолданатын гибридтік схема модулінің бір мысалы. Дискретті транзисторларды чип ретінде қаптаудың басқа әдістері: тікелей чипті қосу (DCA) және платадағы чип (COB). Иілгіш транзисторлар кейбір иілгіш дисплейлерде және басқа иілгіш электроникада пайдалы.
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. 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). Flexible transistors are useful in some kinds of flexible displays and other flexible electronics.