表面バリアトランジスタ

表面バリアトランジスタは、1953年にPhilco社が合金接合トランジスタとそれ以前の点接触トランジスタの改良として開発したトランジスタの一種です。現代のショットキートランジスタと同様に、以前のトランジスタよりもはるかに高速で、半導体-半導体接合ではなく金属-半導体接合を使用していますが、ショットキートランジスタとは異なり、両方の接合が金属-半導体接合でした。

Philco は、N 型ゲルマニウム基材の薄いストリップの反対側に、液体硫酸インジウム(電解液)の 2 つの小さな電気化学ジェット流を適用する特許取得済みのプロセスを使用しました。このプロセスにより、N 型ゲルマニウム基材の両側に円形のウェル凹部がエッチングされて形成され、ゲルマニウム基材は極薄になり、厚さは約 1 万分の 1 インチになります。エッチング プロセスが終了した後、電解液に適用された極性が反転され、その結果、これらのエッチングされた円形のウェル凹部に金属インジウムが電気メッキされ、トランジスタのエミッタ電極とコレクタ電極が形成されました。^{[1] [2]} Philco の表面バリア トランジスタは、最大 60 MHz の周波数を実現できる世界初の高周波接合トランジスタでした。Philco Corporation の Lansdale Tube Company 部門で開発および製造されました。^{[3]フィルコ社は1950年代後半に表面バリアトランジスタの製造工程と製品開発に関する「}フィルコトランジスタ - 未来の小さな巨人」と題した映画を制作した[1]。

世界初の全トランジスタカーラジオであるモパーモデル914HRは、 1955年にクライスラーとフィルコによって開発・製造された。クライスラーは1955年秋、クライスラーとインペリアルの新車ラインにこのラジオをオプションとして提供した。フィルコはクライスラー社向けの全トランジスタカーラジオの製造元であり、ラジオの回路設計にも表面バリアトランジスタを使用していた。^{[4] [5] [6] [7] [8]}

1955年から、フィルコは他の大手電子半導体企業と商業製造ライセンス契約を販売することを決定し、これにより、それらの企業は高周波表面バリアトランジスタの製造と販売の権利を得ることになった。スプレイグ・エレクトリック・カンパニーは、1955年後半にフィルコからライセンス契約を購入した最初の企業の1つであり、1956年初頭にスプレイグの名前で表面バリアトランジスタの製造を開始した。1957年初頭にフィルコからライセンス契約を購入した別の企業は、英国を拠点とするプレッシー・カンパニーの一部門であるセミコンダクターズ・リミテッドであった。^{[7] [9] [10]} 1959年には、ゼネラル・トランジスタ・コーポレーションもフィルコからライセンス契約を購入し、高速トランジスタの完全なラインを製造した。^[11]

1956年、フィルコは軍事用途で使われた、表面バリアトランジスタの「改良型」高速版を開発し、表面バリア拡散ベーストランジスタ（SBDT）と呼ばれた。フィルコは、気体状のリン原子粒子の表面拡散を利用して、本質的な半導体ベース材料の表面を貫通した。フィルコのSBDTトランジスタは、UHF範囲で動作可能であった。^{[12] [13]}フィルコのSBDT改良表面バリアトランジスタは、米国海軍ヴァンガードI衛星プロジェクトプログラム用の10ミリワットミニトラック衛星トランジスタ（無線ビーコン）送信機の初期のプロトタイプ設計に使用された。^{[14] [15] [16] [17]}

1958年1月31日、アメリカ陸軍弾道ミサイル局によりフロリダ州ケープカナベラルの人工衛星「エクスプローラー1号」が打ち上げられた。開発はカリフォルニア工科大学ジェット推進研究所（JPL）が担当した。エクスプローラー1号の搭載機は、追跡と遠隔測定に使用された低電力のマイクロロック社製トランジスタ（無線ビーコン）108.00MHz送信機で、当初の回路設計ではフィルコ社製の高周波表面バリアトランジスタで構成されていた。^[18]

フィルコの高周波表面障壁トランジスタは、高速コンピュータに適した最初のトランジスタでもありました。フィルコは、1955年に海軍のジェット戦闘機用に「トランザック」（モデルC-1000とC-1100）と呼ばれる小型トランジスタコンピュータを開発、製造しました。「トランザック」は「トランジスタ自動コンピュータ」の略で、フィルコのトランジスタが使用されました。^{[19] [20] [21] [22]}

1955年、MITリンカーン研究所の研究者は、最初のトランジスタ化された汎用プログラマブル18ビットコンピュータ「TX-0」の設計と構築を開始しました。これはトランジスタロジック回路と大容量磁気コアメモリのテストに使用された実験用コンピュータで、1956年4月に完成し運用が開始されました。TX-0コンピュータの回路は3600個のトランジスタで構成され、設計にはPhilco L-5122トランジスタが使用されていました。MITリンカーン研究所は、1957年に大規模なトランジスタ化されたプログラマブル36ビット汎用コンピュータ「TX-2」の設計と構築を開始しました。これは1958年に運用が開始され、Philco表面バリアトランジスタを含む22,000個のトランジスタが使用されました。^{[23] [24] [25] [26] [27]}

1955年6月、フィルコは国家安全保障局と契約を結び、トランジスタ化された科学コンピュータ「SOLO」を製造した。SOLOトランジスタコンピュータは世界初の完全トランジスタ化コンピュータであり、後にフィルコはトランザックS-1000科学コンピュータモデルとして市販した。また、1955年後半には、フィルコは米国海軍のデイビッド・テイラー・ベイスン研究ユニットと契約を結び、表面バリアトランジスタ技術を使用したより大規模な完全トランジスタ化コンピュータを製造し、CPXQモデルと名付けた。後にフィルコはトランザックS-2000電子データ処理コンピュータモデルとして市販した。^{[28] [29]}

1955年から1956年にかけて、フェランティ・カナダはカナダ海軍のDATAR（デジタル自動追跡・解決）海上戦術データ防衛コンピュータの小型化を担当した。フェランティ・カナダは、実験的なトランジスタ化プロトタイプ回路設計にフィルコのSB-100表面障壁トランジスタを使用していた。^{[30] [31]}

1956年後半、フェランティ・カナダは世界初の実験的なトランジスタ式コンピュータ郵便仕分けシステム（ルート参照コンピュータ）を開発した。このシステムは1957年1月にカナダ郵便局に納入され、1時間に36,000通の手紙を仕分けすることができた。この実験的なコンピュータ式郵便仕分け機はフィルコSB-100トランジスタを使用していた。^{[32] [33]}

フィルコのトランザックモデルS-1000科学コンピュータとS-2000電子データ処理コンピュータは、1957年に発表され、表面障壁トランジスタを使用した世界初の商業的に生産された大規模な全トランジスタコンピュータでした。^{[20] [34] [35] [36]}

1957年6月、バローズ社のトランジスタ式地上誘導コンピュータ（AN/GSQ-33）が製造され、アメリカ空軍のアトラス大陸間弾道ミサイル防衛システム（ICBM）用にケープカナベラルミサイル試験場に設置された。このシステムはバローズ社のエンジニアであるアイザック・アウアーバッハによって設計され、フィルコ社の表面バリアトランジスタが使用されていた。^[37]

1956年から1957年にかけて、スペリーランド社のレミントンランド・セントポール・ユニバック部門は、アメリカ空軍向けにトランジスタ化された「テスト」コンピュータを設計・製造した。これは「TRANSTEC」と呼ばれた。これはユニバックのセントポールのエンジニア、シーモア・クレイによって設計され、その設計にはフィルコの表面障壁トランジスタが使われた。これはトランジスタで設計されたユニバック初のコンピュータであり、トランジスタ論理回路のテストに使用され、磁気増幅器（MAGSTEC）や真空管回路のコンピュータと比較した速度と信頼性もテストされた。ユニバックはアメリカ空軍にTRANSTECコンピュータを実演した後、トランジスタ化された地上誘導（アテナ）ICBM防衛コンピュータの製造契約を獲得した。^[38]

1957年、ユニバックはアメリカ空軍のタイタン1大陸間弾道ミサイル防衛システム（ICBM）用にトランジスタ化された地上誘導アテナコンピュータを製作した。これはユニバックのセントポールのエンジニア、シーモア・クレイによって設計され、フィルコの表面バリアトランジスタを使用していた。^{[39] [40]}

1958年3月、ユニバックはアメリカ海軍戦術データシステム（NTDS）向けにトランジスタ化された30ビットAN/USQ-17コンピュータを製作し、納品した。これは1957年1月からシーモア・クレイによって設計され、フィルコの表面バリアトランジスタを使用していた。^{[41] [42]}

フィルコの表面障壁トランジスタは、最初のトランジスタ化スーパーコンピュータであるUNIVAC LARC （リバモア先端研究コンピュータ）の設計にも使用されました。このコンピュータは、1960年5月に原子力委員会/カリフォルニア大学ローレンス放射線研究所に納入されました。フィルコの表面障壁トランジスタ技術を使用した2台目のUnivac LARCトランジスタ化スーパーコンピュータは、1960年10月に米国海軍デイビッド・テイラー・ベイスン研究ユニットに契約され納入されました。^{[28] [43] [44] [45] [46]}

• トランジスタ、AA Vxrela、米国特許番号: 2843809
• トランジスタプロセスおよび装置、Jjotlovarir V.Gappert、米国特許番号: 2876184
• トランジスタ博物館: 歴史的なトランジスタ写真ギャラリー: Philco A01
• トランジスタ博物館: 歴史的トランジスタ写真ギャラリー: 表面バリアトランジスタ