シリコントランジスタについて 国内バイポーラトランジスタ

トランジスタ （トランジスタ） - 3つの出力（通常）の半導体要素（そのうちの1つ） コレクタ）強\u200b\u200bい電流を供給し、もう一方（ ベース）それは給餌されます（ マネージャーの電流）。 制御電流の電力があると、「弁が開く」と電流のように コレクターから 流れ始めます 上に 第三の結論（ エミッタ).

すなわち、トランジスタは種類である バルブこれは、抵抗を急激に低下させ、さらに（コレクタからエミッタへ）電流を減らす。特定の条件下では、穴は電子を有し、新しいものと同じものではありません。 データベースに適用されない場合 電気、トランジスタはバランスのとれた状態になり、エミッタの電流を見逃さない。

現代の電子チップ、トランジスタ数 計算された数十億。 それらは主にコンピューティングのために使用され、複雑な接続で構成されています。

主にトランジスタに使用される半導体材料は、次のとおりです。 ケイ素, 乱暴に砒素。 そして ゲルマニウム。 トランジスタもあります カーボンナノチューブ, トランスペアレント 展示されています LCD。そして ポリマー （最も有望な）。

トランジスタの品種：

バイポーラ- 電荷のキャリアが電子と「穴」の両方にすることができるトランジスタ。 電流が流れることができます エミッターに向かって、私は コレクターに向かって。 定義された制御電流は流れを制御するために使用されます。

- 電界によって電界によって電流が発生するロックされた装置。 すなわち、より大きい視野が形成されているときに、より多くの電子がそれらによって捕捉され、さらに電荷を伝達することができない。 すなわち、これは透過電荷の量を変えることができる一種の弁である（フィールドトランジスタが制御される場合 p -n— 遷移）。 独特の機能 これらのトランジスタは高入力電圧と高電圧利得である。

併せた- 組み合わされた抵抗器、または1つのケースの他のトランジスタを有するトランジスタ。 さまざまな目的のために役立ちますが、主に現在の利得を増加させることです。

サブタイプ：

バイオトランジスタ- 医学で使用できる生物学的ポリマーに基づく、生物に害を及ぼすことなくバイオテクニック。 メタロプロテイン、クロロフィルA（ほうれん草から入手）、タバコモザイクウイルスに基づく研究

1電子トランジスタ - 初めてロシアの科学者によって作成されました 1996年。。 前任者とは対照的に室温で働くことができます。 動作原理はと似ています フィールドトランジスタしかしもっと微妙です。 信号送信機は1つ以上の電子である。 このトランジスタはナノトランジスタと量子トランジスタとも呼ばれます。 この技術では、将来的には、サイズを持つトランジスタを作成するために計算されます。 10nm未満、、 グラフ.

トランジスタはどのように使用されますか？

使用済みトランジスタB 増幅スキーム, ランプ, 電動機 そしてあなたがすぐに現在または位置の強さをすばやく変更する必要がある他の機器 むつオフ。 トランジスタは現在の強度を制限することができます 滑らかにまたは方法 パルス—一時停止。 2つ目は、管理のためにより頻繁に使用されます。 強力な電源を使用して、それをそれ自体で行い、弱い電流を調整します。

電流力がトランジスタ回路をオンにするのに十分でない場合は使用されます 複数のトランジスタ より高い感度で、カスケードの方法で接続されています。

1つ以上の建物に接続された強力なトランジスタは、それに基づいて完全デジタル増幅器で使用されています。 しばしば彼らは必要とします 追加の冷却。 ほとんどの方式で、彼らは働いています キーモード （スイッチモードで）

トランジスタを適用するにも適用されます 電力システムでデジタルとアナログの両方（ マザーボード , ビデオカード, 電源装置 など）。

中央の プロセッサーまた、特殊化のために一定の順序で接続された数百万トランジスタからなる 計算.

トランジスタの各グループは、間違いなく信号を符号化して処理にさらに送信する。 すべての種類のI. ROM メモリはトランジスタで構成されています。

everything物 マイクロエレクトロニクスの成果 実際にはなります 不可能 本発明とトランジスタの使用がなければ。 少なくとも1つのトランジスタなしで少なくとも1つの電子機器を想像することは困難である。

• 転送

コンセプトのパフォーマンスの実証として、チームが絶縁体上のドイツから基板を作成し、最初の平面トランジスタを含むインバータを作成し、そして次にFinFETトランジスタを作成します。

ほぼ70年前、BellaのTelephave Laboratory - John BardinとWalter Bratteinの2人の物理学 - ドイツの皿に2つの細いゴールドの接触を登って、プレートの底から3番目の接触を作りました。 この設計を通過した電流を使用して変換することができます 弱い信号 強くて。 その結果、第1のトランジスタが現れた - 20世紀の最大の発明となっている可能性がある増幅器およびスイッチが現れた。 ムーアの法律のおかげで、トランジスタは1950年代に可能なものをはるかに超えてコンピュータを開発しました。

トランジスタの初期の歴史におけるドイツの星の役割にもかかわらず、それはすぐにシリコンに置き換えられました。 しかし今、これは驚くべきことで、この資料は戻る準備ができています。 チップの製造におけるリーダーは、トランジスタ導電チャネルの中心部の部品の交換にわたってスローされる。 その考えは、シリコンを電流を実行することができる材料と交換することです。 このようなチャンネルを使用してトランジスタを作成することは、エンジニアがスピードとエネルギー効率の回路を改善し続けるのに役立ちます。これは、翌年に改善されたコンピュータ、スマートフォン、およびその他の多くのガジェットの外観を意味します。

長い間、MendeleeVテーブルのシリコンの左右に位置する原子からなるアミニドのような化合物A III B Vを中心に回転させた代替チャネルへの関心がある。 そして私は研究に参加しました。 そのような接続上のトランジスタの構造で行われた進歩を示す8年前。

FinFETベースのインバータ内の2つのトランジスタは、基板の平面から解放された給紙チャネルを含みます（上部 - ピンクのチャンネル、下部のセットの生鮮視点）。 上部の「フィン」との間の距離は、数十ナノメートルです。

しかし結果として、III B Vを備えたアプローチでは、基本的な物理的な制限があることがわかりました。 そして彼は、既存のシリコン技術と統合するのが難しくなり過度に低すぎるでしょう。 数年前、大学のPERDの私のチームは別の装置を使って実験を開始しました：チャネルがドイツで作られているトランジスタ。 それ以来、最初のCMOS輪郭（金属酸化物 - 半導体の相補構造）を実証しました。 現代のコンピュータの内側にあるほぼ同じロジックは、通常のシリコン基板上に成長したドイツからのみ作られています。 私達はまたこの材料からさまざまなトランジスタアーキテクチャを作成しました。 今日の最良のトランジスタFinFETをさらに低減することができない場合、それらはナノワイヤからのデバイスを含む。

そしてさらに面白いのは、ドイツの帰りは戻るのはそれほど難しくないことがわかりました。 チャネル内のシリコンとドイツの組み合わせを使用したトランジスタは、すでに新しいチップにあり、2015年にIBMチップの製造のための将来の技術の実証において最初に登場しました。 これらの開発は、産業の最初のステップであり、そのチャネルへのドイツの増加株式を導入しようとしています。 数年後に、トランジスタを提示した材料がそれらを優れた速度の次の時代に移すのを助けたという事実に直面することができます。

ドイツは最初にXix世紀の終わりにドイツの化学者クレメンスWinclerを隔離しました。 材料は科学者の祖国の後に命名され、そして常に導通電流が不十分と考えられた。 これは、ドイツの半導体特性が開かれたとき、第二次世界大戦中に変化しました - つまり、電流の導電性と遮断を切り替える能力です。 戦後後、ドイツの半導体デバイスは急速に発展しています。 米国では、市場依頼に対応して、1946年までに1946年に数百ポンドから45トンに増加しました。 しかし、シリコンが勝ちました。 それは論理とメモリのマイクロ回路のための人気のある素材となっています。

そしてシリコンの支配のために良い理由があります。 まず、それはもっと、そして彼は安いです。 シリコンは広い禁制区域、導電性を作り出すために克服するエネルギー障壁を有する。 このゾーンは、不要な瞬間にデバイスを通ってエネルギーを費やすためにデバイスを通って漏れる電流が難しくなります。 ボーナスとしては、シリコンおよび熱伝導率が優れていましたが、輪郭が過熱しないように熱を除去しやすくなりました。

すべての利点を考えると、それは興味のある自然です - なぜ私たちはそのチャネルへのドイツの復帰を公然と思うでしょう。 回答 - モビリティ。 室温でのドイツの電子は、シリコンよりもほぼ3倍正確に移動します。 そして、穴は材料内の電子が存在しないことであり、正の電荷と見なされる - ほぼ4倍に移動する。

2015年に表される9速リングCMOS - 発振器

ドイツの電子と穴がそのようなモバイルであるという事実は、それをCMOS輪郭の便利な候補にします。 CMOSは2つを組み合わせたものです さまざまなタイプの 過剰の自由孔、および過剰な電子を有するNチャネルFET（NFET）を含むトランジスタ：PチャネルFET（PFET）。 彼らが動くのに速いほど、輪郭が速く機能します。 移動手段に必要な電圧の減少と電力消費量を削減します。

もちろん、ゲルマニウムはそのような粒子移動度を持つ唯一の材料ではありません。 前述の組成物A III B V、インド砒素および砒素のような材料はまた、高い電子移動度を自慢することができる。 インドの電子は、シリコンよりもほぼ30回の移動体の電子です。 しかし問題は、この財産が穴には適用されないことです。それらはシリコン内のそれらのためにあまり移動可能ではありません。 そして、この制限は高速PFETを作成することが不可能になり、高速PFETの欠如は、NFETおよびPFETの速度が非常に大きな違いで動作することができないため、高速CMO輪郭の受信を否定します。

解決策の選択肢の1つは、各資料から最善を尽くすことです。 例えば、多くの研究所の研究者、例えば、半導体IMECおよびチューリッヒ検査室IBMの研究のためのヨーロッパの組織は、NFETチャネルを有する輪郭を作成する方法を示した。 そして、この技術は非常に急速な輪郭を生み出すことを可能にすることができますが、それは生産を大幅に複雑にします。

したがって、私たちはドイツとの簡単なアプローチが好きです。 ドイツのチャンネルは速度を上げるべきであり、生産の問題はそれほど深刻ではないでしょう。

ドイツの物事はどうですか

ゲルマニウム - または任意の代替資料には生産に入ってきましたが、チップの製造に現在使用されているシリコン基板にそれを追加する方法を見つける必要があります。 幸いなことに、シリコン基板上にドイツ層を適用する方法は多くの方法があり、そこからチャネルを作ることができる。 薄層を使用すると、ドイツの2つの重要な問題が排除され、シリコンコストと比較して高く、そして比較的悪い熱伝導率が排除されます。

しかし、トランジスタのシリコンを交換するには、ドイツから薄くて高品質の層を突き刺すだけで十分ではありません。 チャネルはトランジスタの他のコンポーネントと完璧に機能しなければなりません。

ユビキタス現代のCMOSチップでは、MOSベースのトランジスタが使用されている（金属酸化物 - 半導体 - MOSトランジスタ。金属酸化物 - 半導体電界効果トランジスタ - MOSFET）。 彼は4つの基本部品を持っています。 ソースとストック - 現在の動きの初期と終点。 それらを接続するチャンネル。 シャッターは、チャネル内の電流の可用性を制御するバルブを提供しています。

実際には、他の成分も高品質のトランジスタに存在します。 最も重要なの1つはシャッター絶縁体を防ぐことです 短絡 シャッターと運河。 シリコン、ゲルマニウムおよび組成物A III B Vなどの半導体中の原子は、3次元に配置されている。 理想的な平らな表面を作ることは不可能であるため、チャンネルの上部にある原子は複数の発見接続になります。 できるだけ多くのリンクをバインドする絶縁体が必要です。このプロセスは不動態化と呼ばれます。 品質の低い製造の場合、あなたは「電気ポッチ灯」を持つチャネルを得ることができ、その結果としてデバイスの速度を下げると、充電担当者が一時的に長くすることができる場所でいっぱいです。

左：組成物で作られたNFET AIII B V、およびドイツからのPFETの両方の材料を絶縁しながらシリコン基板上に成長させる。
右：両方のトランジスタは基板に関連するドイツでできています。

幸いなことに、自然は自然な絶縁体を有するシリコンを提供し、それはその結晶構造と一致する：二酸化ケイ素（SiO 2）。 そして現代のトランジスタにはよりエキゾチックな絶縁体があるが、それらは依然としてこの酸化物の薄い層を有しており、シリコン管の不動態化に役立つ。 シリコンとSiO 2は構造によって近いため、100,000のフリーボンドのうち99,999のうっくされているSiO 2リンクの層が約100,000個の範囲である。

砒素ガリウムおよび他の組成物A III B Vは天然酸化物を持たず、ドイツがそれを持っていない - したがって、理論的には、それはチャネルの不動態化のための完全な材料を持っていなければならない。 この問題は、ドイツ二酸化物（GeO 2）がSiO 2よりも弱いことであり、チップの製造中に基材を精製するために使用される水で吸収され溶解することができるということである。 さらに悪いことは、Geo 2成長プロセスを制御するのが困難です。 理想的な装置の場合、厚さ1~2nmのGeO 2の層が必要とされるが、実際には、層を20nmより薄くすることがより困難である。

研究者らは異なる選択肢を研究しました。 Stanford、Krishna Sarasvatの教授、および2000年代の代替品目としてドイツの使用に関心を促進した彼の同僚は、最初に二酸化ジルコニウムを研究しました。これは、今日高速トランジスタで使用されています。 。 彼らの仕事に基づいて、ベルギーのIMECグループは、ドイツと類似の材料との間の界面を改善するために超薄いシリコン層を使って行うことができることを研究した。

しかし、東京大学の高木昭一氏のチームがドイツのアイソレーターの成長を管理するための方法を実証した場合、2011年にドイツの不動態化は深刻に改善されました。 第一に、研究者たちは、ドイツのチャンネルにおいて、他のアイソレータ、酸化アルミニウムのナノメートル層を上げた。 その後、それらを酸素室に入れた。 いくつかの酸素は酸化アルミニウムの層を下のドイツに通過させ、それと混合し、酸化物の薄層（酸素とのドイツの化合物、技術的にはGeO 2）を形成した。 酸化アルミニウムは成長を制御するのに役立ちますが、安定した層のための保護コーティングとしても役立ちます。

ナノポリチャンネル

数年前、この発見に触発され、III B vからのチャンネルを持つPFETの作成の複雑さを考慮して、私のグループはドイツのチャンネルのトランジスタを作成する方法を探り始めました。 Soitecのフランスメーカーが開発した絶縁体のドイツで基本文字を使用し始めました。 これらは、ドイツの層の100nm以下の絶縁層を有する標準的なシリコン基板である。

これらの基板を使用すると、ドイツから作られたすべての標準的な部品 - ソース、運河、株式を持つトランジスタを作成できます。 トランジスタの製造業者は必ずしもそのような設計に従うわけではありませんが、ドイツの機器の基本的な性質を研究するのは簡単でした。

第一の障害の1つは、ソースとトランジスタの流れとの間の抵抗との戦いであり、それらを外部の世界と接続する金属電極との間の闘いでした。 抵抗はショットキーの天然の電子的障壁により起こり、金属と半導体の接触場所に現れます。 この障壁を最小限に抑えるために、疲労のないシリコントランジスタは最適化されているため、電荷担体がそれを容易に克服することができました。 しかしドイツでは、狡猾なエンジニアリングソリューションが必要です。 電子構造のニュアンスのおかげで、穴は金属からドイツに簡単に移動されますが、それほど電子はあまりありません。 これは、NFETが電子の移動をもたらしたことを意味し、熱損失および電流は非常に大きな抵抗、熱損失および電流になる。

バリアを薄くするための標準的な方法 - より多くの合金化された不純物をソースとドレインに追加します。 このプロセスの物理学は複雑ですが、このように表示することは可能です。より多くの不純物原子がより多くの自由な料金をもたらします。 存在する遊離電荷キャリアでは、金属電極と半導体源との間の電気的相互作用と流れが強化されている。 トンネル効果を強化するのに役立ちます。

残念ながら、ドイツでは、そのような技術はシリコンよりも悪いです。 この材料は、大量の合金化不純物に耐えられない。 しかし、私たちは不純物の密度が最大の場所を使うことができます。

これを行うために、不純物の現代半導体には、イオンを材料に押します超高電界が追加されています。 これらの原子のいくつかは直ちに停止し、そうでなければ深く浸透します。 その結果、正規分布を受けます。ある深さの不純物原子の濃度は最大になり、次に深くなると反対方向に移動すると減少します。 半導体のソースおよび流出の電極を遮断すると、それらを最も濃度の不純物原子の場所に入れることができます。 これにより、接触抵抗の問題が根本的に減少します。

接点は、不純物原子の最大濃度の深さに浸されます。

製造業者がドイツでショットキー障壁を減らすためにそのようなアプローチを使用するかどうかにかかわらず、これはその能力の有用なデモです。 私たちの研究の初めに、最高のものはゲルマニックNFETによって示されました、これらはMkm幅あたり100μAの電流です。 2014年にハワイのシンポジウムVLSIテクノロジおよび回路では、20倍以上多くの電流を通過させることができる、ドイツNFETを報告しました。これは、シリコンとほぼ比較されています。 6ヶ月後、私たちはドイツのNFETとPFETを含む最初の輪郭を示しました。現代の論理チップの製造のための前提条件です。

それ以来、私たちはドイツを使ってFinfetのようなより高度なトランジスタを構築しました - 現代の技術レベルの技術。 私たちはドイツのナノープトランジスタをしていました。これにより、今後数年間でFinFetを交換することができます。

これらの開発は、トランジスタチャネルを制御することが可能であるため、ゲルマニウムが大量生産で使用し始めたことを確認するために必要とされるでしょう。 ドイツの禁止されている小さなゾーンのために、そのようなトランジスタはシリコントランジスタの導電状態に切り替えるのに必要なエネルギーの4分の1しか必要としない。 これは低エネルギー作業の機会を開きますが、これを行わないようにしても、それはより可能性が高く、電流が発生します。 デバイスC ベストコントロール チャネル上の上に、製造業者は速度で妥協することなく小さな禁止区域を使用することを可能にします。

私たちは良いスタートをしましたが、まだ仕事があります。 例えば、高品質のドイツチャンネルを有するトランジスタを示すべき基板を用いて追加の実験が必要とされている。 設計を高速化するために改良をすることも必要です。

もちろん、ゲルマニウムは将来のトランジスタの唯一の選択肢ではありません。 研究者らは、ドイツとアパートの両方で使用することができるIII B vの組成を勉強し続けています。 トランジスタの可能な技術の数は非常に大きい。 このリストには、カーボンナノチューブ、垂直方向に配向スイッチ、3次元輪郭、ドイツの混合物からのチャネル、錫、トランジスタ、錫、トランジスタ、錫、量子トンネリングの原理に基づく。

今後数年間で、おそらく私たちはリストされた技術のいくつかを適応させます。 しかし、ドイツの添加 - シリコンとの混合物中でさえも、製造業者が近い将来トランジスタを改善することを可能にする解決策である。 半導体の初期時代のゲルマニウムは、その後10年のPanaceaになることができます。

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トランジスタ- これは電子回路の電気パルスのスイッチング電気パルスを強化、反転、変換、変換するための半導体装置です。 様々な機器。 結晶が使用されるバイポーラトランジスタを区別する nそして pドイツまたはシリコン結晶上に作られたタイプ、およびフィールド（ユニポーラ）トランジスタ。

バイポーラトランジスタ

トランジスタの物理的プロセス p-N-P-タイプI n-P-N-同じように。 彼らの違いは、トランジスタの基部の電流です。 p-N-P-タイプは、電荷穴の主な船員に転送され、トランジスタで n-P-N.- タイプ - 電子。

トランジスタ遷移のそれぞれはエミッタです（ B-E。）とコレクター（ B-K。）直接または反対方向に電源を入れることができます。 これに応じて、トランジスタの3つの動作モードが区別されます。

• カットオフモード- どちらも p-N-トランジスタは比較的小さい電流を進行しますが、遷移は閉じます。 私。 0、非住宅荷電機のために。
• 彩度モード- どちらも p-n。- 翻訳が開いています。
• アクティブモード- の一つ p-n。- 作用は開いており、もう1つは閉じています。

カットオフモードおよび飽和モードでは、トランジスタは実質的に存在しない。 アクティブモードでは、トランジスタは機能を実行します 能動要素電気信号強化方式、振動発生、スイッチングなど

エミッタの遷移に電圧が直接、逆集電体上にある場合、そのようなトランジスタの包含は正常と考えられ、反対の応力 - 逆数。

コモンエミッタを有するトランジスタ包含方式では、コレクタのソースのソースの負の電位をコレクタに投入する（図21）、そのエミッタの移行を開く e.-bそして閉鎖されたコレクター b-にコレクターの電流で 私はk0です。 = 私はe0です。 = 私0 MAL、それは非コアキャリアの濃度（この場合の電子）によって決定される。 エミッタとベースとの間に（0.3~0.5V）の間に小さい電圧がある場合 p-n。- Transfoda e.-bそれから起こる 注入エミッタからベースへの穴、エミッタ電流を形成する - 私。。 データベースでは、穴は自由電子と部分的に再結合されていますが、外部電圧源からの同時に e B.(e B. < e r） データベースの電流を設定する新しい電子がデータベースにやってくる 私はB..

バイポーラトランジスタを切り替えるための図21方式

トランジスタ内のベースは薄層の形で行われるので、孔の微小部分のみがベースの電子と再結合し、それらの主要部はコレクタ遷移に達する。 これらの穴は、コレクタ遷移の電気マニュアルによって捕捉され、それは穴に加速されています。 エミッタからコレクターへの穴の穴は抵抗器を閉じます reDCの電圧源と電圧源 e K.コレクター電流を形成する 私はkの外鎖で。

包含方式と呼ばれるトランジスタ包含方式（図21）に現在の比率を書き込みます。 共通のエミッタで（OE）、

エミッタの電流に対する集電体の比率を呼び出します。 電流係数

現在の基盤の場所から

OEトランジスタの包含回路は、入力チェーン内のベースの電流が小さいために最も一般的で、電圧と電流によって入力信号を増幅する。 トランジスタの主な特性は、様々な回路における電流と応力とそれらの相互の影響によって決定される。

トランジスタは、小さい可変信号、大きな可変信号、およびキー（PULSE）モードで動作することができる。

家族の入り口

そして週末

oEを用いた方式におけるトランジスタの静的特性を図1に示す。 それらは実験または計算の結果として得ることができる。

図22 - 入出力静的特性のファミリー

電流と入り口の電流と電圧で電圧と電流をバインドする特性のファミリー 伝送特性または 特性を管理する （図23）。

図23 - 特性伝送

バイポーラトランジスタ 分類：

• 散乱力のため（低電力（最大0.3W）、中電力（0.3 Wから1.5 W）および強力な（1.5 W以上））。
• 周波数特性（低周波（最大3MHz）、平均周波数（3_30MHz）、高（30_300MHz）、超高周波（300MHz以上））。
• 目的地：ユニバーサル、増幅、発電機、スイート率とインパルス。

バイポーラトランジスタをラベリングするとき、文字または桁は元の半導体材料を示します：Gまたは1 - ゲルマニウム、または2 - シリコン。 次に、1~9（1,2、3 - 低周波数、4,5、または6高周波、7,8、または6 - 高周波、7,8、または9 - 超高周波、小型、中程度、または高）パワー）。 01から99ヘッド開発番号、および文字の終わりには（A以上）の2桁の数字は、例えば、楽器のパラメトリック群、例えばトランジスタの供給電圧などを示している。

例えば、GT109トランジスタ：低周波ゲルマニウム、電流伝送係数を有する低電力 h21e.= 100_250, イギリス。\u003d 6V、 私はkの\u003d 20 mA（定電流）。

電界効果トランジスタ

電界効果トランジスタ- これは流れ電流を流れる半導体装置です（ から）半導体チャネルを介して p または r-typeは、ゲート間に電圧が印加されたときに発生する電界によって制御されます（ z）そしてソース（ そして).

フィールドトランジスタが製造されています。

- 制御シャッター型P-N遷移を用いる高周波（最大120台の18 GHz）のコンバータ装置で使用するため。 図の条件付き指定を図4に示す。 24、 だが, b;

- 分離された（誘電体層） シャッター最大1_2 GHzの周波数で動作するデバイスでの使用。 それらは製造されています 内蔵チャンネルmDP_STRUCTUREの形で（それらの従来の指定を参照する。 にそして g）） チャネルが誘発されたmOS構造の形で（それらの従来の指定を参照する。24、 d, e.).

図24-フィールドトランジスタの種類

タイプシャッター付きパワートランジスタ包含回路 p-N-遷移と運河 n-type、彼の出力特性 私S= f(我ら。), u s \u003d const.そして臭い特性 IC。= f(u), 我ら。= const。図1に示す。 25.

図25 - 場トランジスタを含めるためのスキームとその廃止された特性

フロー出力を接続するとき からそして源泉 そして電源に 国連運河について n- タイプフロー電流 IC。、 なので p-N-遷移はチャネル断面と重ならない（図25、 だが).

同時に、チャネル内の電荷キャリアが呼び出される電極 ソースそして、基本的な電荷キャリアがチャネルを離れる電極、呼び出した電極 株式.

チャネルの横断面を調整するための電極が呼ばれる シャッター。 リターン電圧が増加すると U Z.チャネルの断面は減少し、その抵抗が増加し、流動電流が減少する IC。.

それで、フロー制御 IC。戻り電圧が印加されたときに発生します p-n。- シャッター！ z。 シャッタ回路内の逆電流の小ささのために、流れ電流を制御するのに必要な電力は無視できる。

電圧で -u z \u003d -U Zo.、呼び出される 電圧カットオフチャネル断面積は、バリア層によって空隙台の電荷キャリアによって完全に重なって流れます 私はぶどう（カットオフ電流）は、非採掘チャージキャリアによって決定される p-n。- 転送（図25を参照） b).

フィールドトランジスタの概略構成 誘発されたN-チャネルは図2に示されている。ソースに対するシャッタ上の電圧では、ゼロに等しい、およびドレイン上の電圧が存在する場合、流れ電流は無視できることがわかる。 顕著な流れ電流は、電源がソースに対して正極性のシャッターに印加された場合にのみ表示されます。 しきい値電圧U SOR.

誘導Nチャネルを有するフィールドトランジスタの概略構成

同時に、ゲート上の電圧での半導体中の誘電体層を通る電界の侵入の結果として ザップリーゲートの下の半導体の表面は、ソースをドレインと接続するチャネルである逆層である。

ゲート上の電圧が変化した状態でチャネル変化の厚さと横断面はそれに応じて変化します。 これが、誘導されたシャッタを有するトランジスタの分野における流れ電流の流れが発生する場所である。 フィールドトランジスタの最も重要な特徴は、高い入力抵抗（約数MEGA）および小入力電流である。 フィールドトランジスタの主なパラメータの1つは kruity s.sTOCシャッター特性（図25を参照） に）。 例えば、フィールドトランジスタタイプのKP103Zの場合 s\u003d（3 ... 5）Ma / c。

最後の世紀の終わりに、ドイツの化学者K. ウィンクラーは存在がD.Iによって予測された要素を開いた。 Mendeleev。 そして1948年7月1日に、「トランジスタの作成」という見出しの下での短い注意事項は、ニューヨークタイムズ新聞の地下に登場しました。 無線工学において通常の電気室ランプを交換することができる電子装置の発明について報告した。

もちろん、第1のトランジスタはドイツであり、ラジオ工学で本当のクーデターを生み出したこの要素でした。 私たちは、ランプからトランジスタへの移行中に勝った音楽の愛党が勝ったかどうかを議論しません - 議論はすでに14人のものを管理しています。 他の関連性のない質問はありませんでした。：シリコンデバイスがドイツをシフトするようになったときに、次の進化のラウンドは音に行くのですか？ 後者の年齢はアンダーウォーナーでした、そして、彼らはランプのように彼ら自身の後ろを残しませんでした。 今、ドイツのトランジスタはどの国でも発行されていません、そして彼らはすでにそれらについて非常にまれです。 そして無駄に。 私は、それがバイポーラまたはフィールドであるかどうか、高周波または低周波数、未接続または強力であろうと、ドイツよりも高品質の音響再現に適していません。 まず、両方の項目の物理的性質を検討しましょう。

* h.j.fisher、Transortechnik Fur Denkamateurによって公開されています。 A.Vの翻訳 Bezrukova、M.、MRB、1966年。

表から、電子の移動度、電子の平均寿命、ならびに電子の自由走行距離の長さ、ならびにドイツではかなり高く、禁止区の幅が低いことが分かる。シリコンよりも。 また、遷移Pnの電圧降下は0.1~0.3V、およびNP - 0,6~0.7Vであり、そこからドイツはシリコンよりも最良の「導体」、したがって、 PNPトランジスタの補強カスケードは、NPNと同様の音響エネルギーの音響が著しく小さい。 問題は発生します。なぜドイツの半導体のリリースが停止したのですか？ まず、いくつかの基準によれば、Siがはるかに好ましいので、最大150度の温度で動作することができるからである。 （GE - 85）、およびそれの周波数特性はより良くない。 第二の理由は純粋に経済的です。 惑星上のシリコン準備はほぼ無限のもので、ゲルマニウムはかなり稀な要素であるが、はるかに高価であることを得る技術。

一方、ホームオーディオエンジニアリングでの使用のために、シリコンの上記の利点は絶対に明白であり、それどころかドイツの性質は非常に魅力的です。 さらに、私たちの国では、ドイツのトランジスタが歩いてきました、そしてそれらの価格はちょうど面白いです。**

**この記事のリリースの後、ラジオロールの価格はすでにいくつかの種類のランプとチップで起こったので、ラジオロールの価格が飛び出すことができることを予測しています。 ed。

そのため、ドイツ半導体のアンプスキームを検討します。 しかし、まず、いくつかの原則、その遵守は本当に高品質の音を得るために非常に重要です。

1. 増幅回路にはシリコン半導体はないはずである。
2. 取り付けは、部品自体の所見を最大限に活用して、体積添付ファイルによって製造されています。 PCBは音を大幅に悪化させます。
3. 増幅器内のトランジスタの数は最小限であるはずである。
4. トランジスタは、上下のショルダー出力カスケードだけでなく、両方のチャネルにもペアで選択する必要があります。 したがって、おそらくH21E（少なくとも100）の閉じる値（少なくとも100）と最小IOの値で4コピーを選択する必要があります。
5. 電源トランスのコアは、少なくとも15cm 2の断面を有するプレートSHからなる。 接地されるべきであるスクリーンの巻線を提供することが非常に望ましいです。

スキーム番号1、ミニマリスト

原則は新しいものではなく、そのような回路は60年代に非常に人気がありました。 私の意見では、これはオーディオファイヤーキヤノンに対応するBatran-Informatorアンプのほぼ構成です。 その単純さのために、それは最小限のコストで高い音質を達成することを可能にします。 著者はハイエンドオーディオの現代的な要件にのみ適応しました。

アンプの調整は非常に簡単です。 まず、電源電圧のR2抵抗半分を「マイナス」コンデンサC7に取り付けます。 次に、MLIAMMETERが出力トランジスタのコレクタチェーンに含まれるようにR13を選択します。これは、15 -50~50 mAの電流を示したものではありません。 入力が入力に適用されると、自己励起がないことを確認してください。 それでもオシロスコープ画面上にある場合、HF世代の兆候は顕著であり、C5のコンデンサの容量を増やすようにしてください。 温度が変化したときの増幅器の安定した動作については、VD1,2ダイオードを熱伝導ペーストでぼかし、1つの出力トランジスタに押し付けてください。 後者は、200cm 2以上のヒートシンクに取り付けられている。

スキーム番号2、改善されました

40年前の業界は、N-P-N構造を持つ強力なドイツのトランジスタを製造していないため、最初の図は準周波数出力段でした。 GT703の相補的対（P - N - P）およびGT705（N - P - N）は70Sにのみ現れ、それは出力カスケード方式を改善することを可能にした。 しかし、世界は完璧から遠いです - 上記のコレクタ電流の最大電流はわずか3.5 Aです（P217V IK MAX \u003d 7.5a）。 したがって、あなたはそれらをスキームに適用することができ、肩に2つだけ入れることができます。 これは、実際には、電源装置の極性が反対であることを除いて、異なる√2である。 そして、電圧増幅器（VT1）は、それぞれ他の導電性のトランジスタに実現される。

この方式は同様に調整され、出力カスケードの休止の電流でさえも同じです。

電源について簡単に説明します

高品質を得るためには、4ドイツダイオードD305のビンでサウンドを検索する必要があります。 他のものは分類的に推奨されていません。 MICA CSRを0.01μFにシャントし、次に雲母で遮断されている1000μFx 63 V（同じK50-29またはPhilips）の8個のコンデンサを橋渡しします。 コンテナを増やす必要はありません - トーンバランスが低下し、空気が失われます。

両方の回路のパラメータはほぼ同じです。出力電力は4オームの歪み0.1~0.2％の負荷では20Wです。 もちろん、これらの数字は音について話していません。 私はこれらのスキームの1つに従って有能に作られたアンプを聴いた後、1つに自信を持っています、あなたはシリコントランジスタに戻ることはほとんどありません。

2003年4月

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アンプの最初のオプションのJean Prototypeを聴きました。 最初の印象は珍しいです。 音は部分的にトランジスタ（良い負荷制御、クリアなベース、説得力のあるドライブ）、部分的なランプ（剛性、空気、繊細さ、あなたが望むならば）です。 アンプは始まりますが、迷惑な迷惑はありません。 電力は十分であるので、90 dBの耐えられない屋外音響量の耐えられない屋外音響に掘り下げるためのクリッピングの兆候がない。 面白いものは何ですか - さまざまなレベルのトーンバランスはほとんど変化しません。

これは、よく考え抜かれた設計と慎重に選択された部品の結果です。 トランジスタのセットが50のルーブルを犠牲にすることを考えると（ただし、あくまで幸運ではない場合は数十二十枚かかるかもしれませんが、どの党に応じて蒸気を選択することもあります）、他の要素、特にコンデンサに節約しないでください。

文字通り数時間で、計画を分析するためにマイコットボード上に1つのチャネル増幅器チャネルが収集されました。 アメリカのドイツ3MHzの骨周波数3MHzのAltec AU108のトランジスタを出力に取り付けた。 この場合、0.5dBという点で帯域幅は10 Hz - 27 kHz、15 W約0.2％の歪みであった。 第11回まで、3回目の高調波が優勢であるが排出量および高次の注文が観察された。 トランジスタGT-705D（FG \u003d 10 kHz）では、状況は多少異なっていました。 変更され、音 - それはどういうわけか暖められた、柔らかくなるが、「銀」がブロックされる前に輝く。 そのため、「柔らかい」蛇籠と2番目のチタンまたはピエゾエミッタの音響学のために、最初の選択肢をお勧めします。 歪みの性質は、それぞれ図1および2のC 7およびC 6のコンデンサの品質によって異なります。 しかし、マイカと映画を備えた彼らの急激なものは噂にとって非常に目立つことはありません。

回路の欠点は、信号源の出力バッファを過負荷にすることができる小さい入力抵抗（ボリュームレギュレータの上方位置で約2kΩ）を含む。 第2の点は、第1のトランジスタの特性およびモードに大きく依存する歪みのレベルである。 入力カスケードの直線性を高めるために、コレクタおよびエミッタ回路T1に電力を供給するために2ボルトの添加剤を入力することが理にかなっている。 このために、出力電圧3Vの2つの追加の独立安定化装置が電源に接続されています。（すべての説明はすべての説明、別の方式では、極性に変化する）、および「マイナス」の場合はすべての説明があります。上部出力R4に供給されます。 回路からのR7抵抗器およびC6凝縮器は除外されます。 2番目のソースは次のように含まれています：「マイナス」、「プラス」 - 抵抗R3とR6の低い結論について。 C4コンデンサはエミッタと地球の間に残ります。 おそらくそれは安定した栄養を試してみる価値があります。 栄養と熱増幅器自体の変化は根本的に音に影響を与えます。これは微調整のために十分な機会を開きます。

すべての交換可能な受信機ブロックでは、メイン構造ではドイツのトランジスタのみが使用されます。 p-N-P。音響周波数の音響周波数増幅器の2ストローク出力カスケード内のみ（ブロック5）そのトランジスタの1つが構造であった n-P-N。ドイツのトランジスタはラジオアマチュアで長く人気が高まり、設計された機器で広く使用されています。 さらに、最近価格の低下した最近では、静脈瘤とチェン抜物の商業データベースの店舗の店舗で、郵便で書くことができる場所から、ほとんど常に放射線道路の店舗です。

しかし、今日、非宣伝としてのドイツのトランジスタは、アマチュア、シリコントランジスタを含む無線機器のそれらの場所よりますます劣っています。 それは、シリコントランジスタ上のデバイスおよびデバイスが様々な条件でより安定して動作するという事実によって説明される。 これは、シリコントランジスタのリリースがずっと膨張しており、ドイツが減少することが追加されます。

この点に関しては、質問があるかもしれません：それは、シリコンを置き換えるために記載された受信機ドイツのトランジスタの交換可能なブロックにおいて可能であるか。 それは可能ですが、もちろん、それらの特徴のいくつかを考慮に入れることができます。

シリコントランジスタの最も特徴的な特徴は、それらが開くより高いバイアス電圧である。 ドイツのトランジスタは、知っているように、エミッタの電圧で開く r-P。遷移0.1 ... 0.2 V、および0.6 ... 0.7 Vの電圧でシリコンが0.7 Vに基づいて、エミッタに対して増幅モードで動作するシリコントランジスタに基づいて少なくとも0.6Vであるべきである。低オフセット電圧シリコントランジスタは増幅された信号を歪ませます。 このシリコントランジスタのこの初期動作モードは、ベースチェーン内の公称抵抗の選択に対応するゲルマニウムと同様に成立する。

図。 シリコントランジスタ上の音周波増幅回路（ブロック6）

ほとんどのシリコントランジスタは構造を有する n-P-N。つまり、ドイツをブロックで置き換えることができます p-N-P.シリコン上のトランジスタ n-P-N.トランジスタは、電源の極性だけでなく、電解コンデンサの含有物の極性も変更する必要がある。

ここでは、実際には、ドイツのシリコントランジスタを交換するときに留意すべき主なものです。 ブロックの概念の構築に関しては、電源の電圧の電圧が基本的に変化することはありません。

例えば、図4に続く。 図47のブロック6のブロックは、音響周波数の同じ音声間インフォータ増幅器を示すが、シリコントランジスタである。 ドイツのトランジスタのブロック図とは異なるもの（図38参照）？ 主に電源と電解コンデンサの極性です。 トランジスタ 6 V1,6。v2。そして 6 v3。- n-P-N、6v4。- P-N-P、トランジスタモード 6 v1。抵抗の選択を取り付けます 6 R1。トランジスタエミッタの接続点における電圧 6 v3。そして 6 v4。（2ストローク出力カスケードの対称点）電源電圧の半分に等しい電源電圧は抵抗の選択によって設定されます。 6 R4、A。トランジスタコレクタ回路電流 6 v33 ... 4 mA、抵抗の選択 6 R7。

抵抗の包含に注意を払う 6 R6。そして動的な頭 1b1。説明した1！ このようなドイツのトランジスタのブロックは、抵抗器に直接接続され、ヘッドは正電源伝導体に接続されていました。 そしてここではヘッドが正の電源導体に接続されているので、電解コンデンサの電力の極性が変化した 6C5、抵抗 6 R6。このコンデンサでヘッド接続点に接続されています。 このような抵抗の包含の方法では、出力回路から介して、出力回路からトランジスタのベースチェーン - トランジスタの動作条件をレベルする小音周波電圧に供給する。

高周波および低周波低周波の代わりにすべてのブロックで p-N-P.トランジスタの最適なもの n-P-N.静電流伝送係数80 ... 100、代わりにCT315シリーズトランジスタ n-P-N.ブロック6のトランジスタ（MP37） - p-N-P.kT361シリーズのトランジスタ。 高出力の音響周波数の増幅器の出力カスケード（図40） p-N-P.トランジスタ-P602を交換できます n-P-N.トランジスタK.T601、KT602、KT603 文字指数

ブロックのインストールを開始する前に、ここでの推奨事項を考慮して、その基本方式を損傷してください。 これにより、誤差やトランジスタの損傷が可能になります。