合金接合トランジスタ

ゲルマニウム合金接合トランジスタ、または合金トランジスタは、初期のタイプのバイポーラ接合トランジスタであり、1951年にゼネラル・エレクトリックとRCAによって、以前のゲルマニウム接合トランジスタの改良として開発された。

合金接合トランジスタの通常の構造は、ゲルマニウム結晶がベースを形成し、反対側にエミッタとコレクタの合金ビーズが融合されている。インジウムとアンチモンは、N型ゲルマニウムの棒に合金接合を形成するために一般的に使用されていた。コレクタ接合ペレットの直径は約50ミル（1000分の1インチ）、エミッタペレットは約20ミルである。ベース領域の厚さは約1ミル（0.001インチ、25μm）である。^[1]合金接合トランジスタが製造されていた数年間で、いくつかのタイプの改良が行われた。

1960 年代初頭には、合金接合トランジスタは個別に製造する必要があったのに対し、簡単に大量生産できるプレーナトランジスタが導入され、すべてのタイプの合金接合トランジスタは時代遅れになりました。最初のゲルマニウムプレーナトランジスタは、当時の合金接合ゲルマニウムトランジスタよりも特性がはるかに劣っていましたが、コストははるかに低く、プレーナトランジスタの特性は急速に向上し、すぐに以前のすべてのゲルマニウムトランジスタの特性を超えました。

マイクロアロイトランジスタ

マイクロアロイトランジスタ( MAT ) は、合金接合トランジスタの改良型として Philcoによって開発され、はるかに高速な動作を実現しました。

これは、ベースを形成する半導体結晶で構成されており、その反対側に一対のウェルがエッチングされ（Philco の初期の表面バリアトランジスタと同様）、エミッタとコレクタの合金ビーズがウェルに融合されています。

マイクロアロイ拡散トランジスタ

マイクロアロイ拡散トランジスタ( MADT ) またはマイクロアロイ拡散ベーストランジスタは、マイクロアロイトランジスタの改良型としてPhilco 社によって開発され、さらに高速化されました。これは拡散ベーストランジスタの一種です。

電気化学技術を使用してベース半導体結晶材料にデプレッションウェルをエッチングする前に、加熱された拡散リンガス層が、本質的な半導体ベース結晶全体に形成され、N 型傾斜ベース半導体材料が作成されます。エミッタウェルは、この拡散ベース層に非常に浅くエッチングされます。

高速動作のために、コレクタウェルは拡散ベース層と真性ベース半導体領域の大部分にわたってエッチングされ、非常に薄いベース領域を形成します。^[2]^{[3]拡散ベース}層にドーピング操作された電界が生成され、電荷キャリアのベース通過時間が短縮されました（ドリフトフィールドトランジスタと同様）。

ポストアロイ拡散トランジスタ

ポストアロイ拡散トランジスタ（PADT）、またはポストアロイ拡散ベーストランジスタは、ゲルマニウム合金接合トランジスタの改良としてフィリップスによって開発されました（ただし、GEとRCAが特許を申請し、RCAのジャック・パンコブが特許を取得しました）。これは、拡散ベーストランジスタの一種です。

Philco のマイクロアロイ拡散トランジスタには、最終的に速度を制限する機械的な弱点がありました。薄い拡散ベース層は薄くしすぎると壊れてしまいますが、高速化するにはできるだけ薄くする必要がありました。また、このような薄い層の両側で合金化を制御するのは非常に困難でした。

ポストアロイ拡散トランジスタは、バルク半導体結晶をコレクター（ベースではなく）にすることでこの問題を解決しました。コレクターは、機械的強度に必要なだけ厚くすることができます。この上に拡散ベース層が作成されます。次に、P タイプと N タイプの 2 つのアロイビーズが拡散ベース層の上に融合されます。ベースドーパントと同じタイプのビーズはベースの一部になり、ベースドーパントと反対のタイプのビーズはエミッターになります。

拡散ベース層にドーピング操作による電界が生成され、電荷キャリアのベース通過時間が短縮されました (ドリフトフィールドトランジスタと同様)。