Was ist ein Planartransistor?

Der planare Transistor wurde 1959 von Jean Hoerni erfunden. Das Design des planaren Transistors verbesserte sich gegenüber früheren Designs, indem es billiger in der Herstellung, massenproduzierbar und bei der Verstärkung des elektrischen Eingangs verbessert wurde. Der planare Transistor ist in Schichten aufgebaut und kann alle seine Anschlüsse in derselben Ebene haben.
Die erste Schicht in einem Planartransistor ist eine Basis aus Halbleitermaterial. Dieser Basis werden viele Verunreinigungen zugesetzt, die es ermöglichen, dass sie ein besserer Leiter ist. Dann wird eine zweite Halbleiterschicht mit weniger Verunreinigungen auf die Basis gelegt. Nachdem die zweite Schicht angebracht wurde, wird die Mitte herausgeätzt, wobei dicke Kanten des zweiten Materials an den Seiten und eine dünne Schicht über der Basis in Form einer quadratischen Schüssel zurückbleiben.

Ein Materialabschnitt mit der entgegengesetzten Polarität als die ersten beiden Schichten wird dann in die Schüssel gelegt. Auch hier wird die Mitte dieser Schicht weggeätzt, um eine kleinere Schüssel zu bilden. Dann wird ein Material ähnlich der ersten Schicht des planaren Transistors hinzugefügt. Die zweite, dritte und vierte Schicht sind alle bündig mit der Oberseite des Transistors.

Auf die positiven und negativen Komponenten des planaren Halbleiters wird auf derselben Ebene des Bauelements zugegriffen. Nachdem die Komponenten angebracht sind, können Metallstecker am Transistor angebracht werden, damit das Gerät Strom aufnehmen und abgeben kann. Der Transistor empfängt eine Eingabe von der ersten Schicht und emittiert eine Ausgabe von der vierten. Die dritte Schicht wird verwendet, um eine Ladung in den Transistor zu leiten, damit er den Eingang verstärken kann.

Obwohl das Design des Bauelements etwas komplizierter ist als bei früheren Transistoren, können viele planare Transistoren gleichzeitig hergestellt werden. Dies verringert den Zeit- und folglich den Geldbedarf für die Herstellung von Transistoren und hat dazu beigetragen, den Weg für erschwinglichere Elektronik zu ebnen. Diese Transistortypen können auch den Eingang auf höhere Pegel anheben als frühere Transistormodelle.

Bei früheren Transistoren wurde die Oxidschicht, die sich natürlich auf der Oberfläche des Halbleiters bildet, vom Transistor entfernt, um eine Kontamination zu verhindern. Dies bedeutete, dass die empfindlichen Übergänge zwischen den positiven und negativen Abschnitten des Transistors freigelegt werden mussten. Der schichtweise Aufbau des Transistors, wie es Hoernis Entwurf vorsah, beinhaltete die Oxidschicht als Schutzelement für die Übergänge.