Мезапланарные транзисторы (рис. 5.26, в) содержат исходную подложку монокристалла полупроводника, над которой возвышается конический выступ - плато (исп. mesa - плато) с активным элементом (р-п-переходами). Технология изготовления мезаструк-туры включает диффузионный способ образования тонкого (до 3 мкм) базового слоя в исходной подложке и эпитаксиальный способ напыления эмиттерной области с последующим термическим сплавлением других компонентов.

Эти транзисторы обладают малой поверхностью эмиттерного и коллекторного переходов, большой толщиной коллекторной области, при которых обеспечиваются малые значения барьерной емкости и сопротивления базы и высокая предельная частота ( zjig <2ГГц).

Конверсионные транзисторы изготовляют диффузионно-сплавным способом. При изготовлении транзистора берут полупроводник, в который введены два типа примесей (донорные и акцепторные). При вплавлении эмиттера происходит диффузия акцепторной примеси из базы в эмиттер и изменение типа проводимости (конверсия) базовой области. Этот метод позволяет получить тонкий базовый слой с большой поверхностью, вследствие чего увеличивается мощность транзистора.

Система обозначений. В связи с возникновением новых классификационных групп транзисторов совершенствуется и система их условных обозначений. С 1977 г. в основу системы обозначений транзисторов положен семизначный буквенно-цифровой код, например ГТ4102Е.

Первый элемент обозначения - буква (для транзисторов широкого применения) или цифра (для приборов, используемых в устройствах общетехнического назначения), обозначающая исходный материал, на основе которого изготовлен транзистор (Г или 1 - германий или его соединения; К или 2 - кремний или его соединения; А или 3 - соединения галлия; И или 4 - соединения индия).

Второй элемент - буква, указывающая подкласс транзистора (Т - биполярный транзистор, П - полевой). Третий элемент - цифра, определяющая его основные функциональные возможности (допустимое значение рассеиваемой мощности и граничную или максимальную рабочую частоту) (табл. 5.1).

Таблица 5.1

Мощность, рассеиваемая коллектором

frp, МГЦ

Низкочастотные frp<30 Высокочастотные 3O<frp300 Сверхвысокочастотные frp>300

Четвертый - шестой элементы - трехзначное число (от 101 до 999), обозначающее порядковый номер разработки технологического типа транзисторов, отличающихся по своим параметрам.

Седьмой элемент - буква (от А до Я), означающая классификаг цию по параметрам транзисторов, изготовленных по единой технологии.

В качестве дополнительных элементов обозначения используются следующие символы: буква С после второго элемента обозначения для наборов в общем корпусе однотипных тра113исторов (транзисторные сборники), не соединенных электрически; цифра, написанная через дефис (после седьмого элемента обозначения) для бескорпусных транзисторов (1 - с гибкими выводами без подложки, 2 - с гибкими.выводами на подложке, 3 и 4 - с жесткими выводами соответственно без и с подложкой и т. д.).

Пример обозначения: КТ2115А-2 - кремниевый биполярный транзистор для устройств широкого применения, маломощный (Рк<1 Вт), высокочастотный (30 МГц</гр300 МГц), номер разработки 115, группа А, бескорпусный с гибкими выводами, на подложке.

Система обозначений биполярных транзисторов, разработанных в 1964-1977 гг. и выпускаемых до настоящего времени, близка к описанной выше системе обозначений, введенной в 1978 г. В этой системе имеют свои особенности лишь третий, четвертый и пятый элементы обозначения. В ней третий элемент - цифры от 1 до 9 характеризуют подклассы транзисторов по значениям рассеиваемой мощности и граничной частоты в соответствии с табл. 5.2, а четвертый и пятый элементы обозначения - двузначные числа от 01 до 99 - определяют порядковый номер разработки технологического типа прибора.

Примеры обозначений: 2Т399А - кремниевый биполярный транзистор для устройств общетехнического назначения, маломощный, СВЧ, номер разработки 99, группа А; ГТ905Б - германиевый транзистор широкого применения, большой мощности, СВЧ, номер разработки 05, группа Б.

Типы биполярных транзисторов. Низкочастотные маломощные (германиевые и кремниевые) транзисторы изготовляют преиму-

Таблица 5.2

Мощность, рассеиваемая коллектором, Вт

зцеетвенно сплавным способом. Они обладают коэффициентом передачи тока /1213= 104-200, максимально допустимым значением постоянного тока коллектора /к = 20 мА,- импульсного- 150 мА; допускают постоянное напряжение на коллекторе СУкб до 30 В и максимальную мощность до 150 мВт. Емкость коллекторного перехода составляет 20-60 пФ, сопротивление базы - до 150 Ом. Максимальная температура коллекторного перехода германиевого тран-.зистора --85°С, кремниевого - до -f-150°C. Примерами маломощных сплавных транзисторов с р-п-р-структурой могут быть германиевые типа ГТ108А-Г и кремниевые типа КТ104А - Г.

Низкочастотные мощные транзисторы характеризуются большими значениями токов и напряжений на электродах, а также мощности рассеяния коллектора. Для увеличения токов переходы выполняют с большой поверхностью электродов. Для улучшения теплоотвода коллектор располагается на массивном основании корпуса, к которому крепится при необходимости теплорассеивающий радиатор. Примером мощных низкочастотных транзисторов служат приборы р-п-р ГТ703 А -Д, п-р-п КТ704 А -В и др.

Высокочастотные транзисторы должны обладать малым временем пролета носителей заряда, малыми барьерными емкостями переходов и объемными сопротивлениями базы и коллектора. Эти требования реализуются на основе диффузионной и планарной технологии, при которых можно получить неравномерную концентрацию примесей в базе, и, как следствие, возможно возникновение внутреннего электрического поля. За счет этого поля обеспечивается дрейфовое перемещение носителей заряда! Дрейфовые транзисторы отличаются малой инерционностью физических процессов, поэтому могут эффективно работать на высоких частотах.

Транзисторы, изготовленные по диффузионно-планарной технологии, имеют толщину базы в доли микрометра и размеры перехо дов в единицы микрометров. Их рабочие частоты достигают 10 ГГц.

Примерами маломощных высокочастотных транзисторов являются конверсионные р-п-р типа ГТ321 А - Е, планарно-эпитак-сиальные п-р-п типа КТ315 А -Е и р-п-р типа КТ351 А, Б, мезапланарные п-р-п ГТ323А -В и др. При панарной технологии монокристалл защищается от внешних воздействий оксидными пленками. Это позволило отказаться от помещения транзисторов в корпус, что снизило их габариты. Бескорпусные транзисторы применяют в герметизированных гибридных микросхемах. Примером бескорпусных маломощных приборов служат планарные п-р-п транзисторы КТ322 А -Д и др.

Планарная технология при использовании пластин с эпитакси-альными слоями дала возможность разработать мощные СВЧ транзисторы. Наиболее совершенными являются многоструктурные мощные транзисторы, изготовленные в виде нескольких мощных многоэмиттерных транзисторов на одной пластинке полупроводника. При такой конструкции нет перекрытия тепловых потоков разнесенных структур и улучшается теплоотвод. Лучшие из современ-