Mesatransistor

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Schematischer Querschnitt durch einen Diffusions-Mesatranssitor

Unter Mesatransistor (engl. mesa transistor) versteht man eine Gruppe von Transistoren, durch ein spezielles Diffusionsverfahren hergestellt werden. Sie unterscheiden sich durch ihre Herstellung und somit in ihrer Gestallt, das heißt, in der Art und weise wie die unterschiedlich dotierten Bereiche angeordnet sind, von Planar- und Epitaxial-Transistoren. Mesatransitoren sind meist Bipolartransistoren aus Germanium (höhere Ladungsträgerbeweglichkeit als Silizium) oder Silizium, das damals noch nicht die heutige dominanz als Halbleitermaterial hatte. Heutzutage werden aber Mesatransistoren kaum noch eingesetzt.

Der Mesatransistor wurde 1954 von Charles A. Lee, G. C. Dacey und P. W. Foy (alle Mitarbeiter bei den Bell Labs) erfunden. Seinen Namen bekam der Mestransistor durch sein Aussehen, das den Tafelbergen in Mesa Arizona ähnelt (span.: mesa = Tafel).^[1][2][3]

[Bearbeiten] Fertigung

Ein Mesatransistor wird durch ein spezielles Diffusionsverfahren hergestellt. Dabei werden auf einen p-dotierten Germaniumkristall zwei pillenfömige, entgegengesetzt dotierte Materialien platziert. Diese Anordnung wird nun stark erwärmt, um die folgende Diffusion zu beschleunigen, hierbei bewegen sich die n-Störstellenatome schneller in schwach p-dotiertes Germanium als die p-Störstellenatome. Es bildet sich eine n-leitende Schicht im gesamten Oberflächenbereich. Die p-Störstellenatome wiederum bilden durch ihre langsamere Diffusionsgeschwindigket eine p-leitende Zone im nun n-dotierten Oberflächenbereich. Es entsteht die Schichtfolge für einen Bipolartransistor pnp.

Zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften (u. a. Reduzierung von Kapazitäten) werden nun die oberen Schichten des Transistors bis zur Kontaktstelle der Dotierungsmaterialien mit dem Germaniumkristall weggeätzt. Dieses Wegätzen der Seiten gibt dem Transistor das Aussehen eines Tafelbergs.

Anschließend wird die Schichtfolge kontaktiert, wobei der Kristallkontakt den Kollektor und die anderen beiden Kontakte die Basis und Emitter darstellen.

[Bearbeiten] Einzelnachweise

1. ↑ C. A. Lee: A high-frequency diffused base germanium transistor. In: Bell System Tech Journal. 35, 1956, S. 23–24. 
2. ↑ C. Claeys: Ulsi Process Integration III: Proceedings of the International Symposium. Electrochemical Society, 2003, ISBN 1-56-677376-8. 
3. ↑ Bo Lojek: History of Semiconductor Engineering. Springer, Berlin 2007, ISBN 3-540-34257-5, S. 57.