Technológie výroby tranzistorov (technologické typy)

Moderné postupy , ktoré používame pri výrobe bipolárnych tranzistorov, sú v prevažnej miere modifikáciami a kombináciami dvoch základných spôsobov vyhotovenia plošného prechodu PN, a to zliatinovej a difúznej techniky. Novovyvíjané technológie vznikajú z nutnosti zlepšovať vlastnosti tranzistora v rôznych smeroch. Novými výrobnými postupmi sa sleduje napr. zvýšenie hraničnej frekvencie tranzistora, zmenšenie parazitných kapacít, zmenšenie zvyškového prúdu, zväčšenie hraničných napätí, prúdov a stratového výkonu, dosiahnutie čo najužších tolerancií všetkých parametrov, veľkej životnosti a veľkej stálosti vlastností pri prevádzke a skladovaní atď.

Základné technologické spôsoby výroby bipolárnych tranzistorov sú:

Zliatinová technológia.
Pri výrobe bipolárneho tranzistora sa na obidvoch stranách základného plátku vytvorí prechod PN zliatinovou technikou. Tepelný a časový režim pri zlievaní sa volí tak, aby výsledná hrúbka bázy  bola čo najmenšia (čím tenšia je báza tranzistora, tým vyššia je frekvencia fT a väčšia hodnota parametra h21E). Zliatinové tranzistory znesú velké záverné napätia prechodu a sú lacné. Majú však pomerne nízke frekvencie fT, malé hodnoty parametra h21E a velký rozptyl parametrov, čo súvisí s ťažkosťami pri vytvorení dostatočne tenkej bázy.

Difúzna technológia.
V základnom plátku s vodivosfou P sa difúznou technikou vytvorí oblasť , bázy s vodivosfou N. Tak vznikne difúzny prechod báza-kolektor. Na bázu sa položí legovacia guľka akceptora a zlievaním sa vytvorí emitorový prechod. Difúzne zliatinové tranzistory majú vyššiu hraničnú frekvenciu fT a väčšiu hodnotu parametra h21E ako zliatinové tranzistory.

Technológia mesa.
Na dosiahnutie dobrých vlastností tranzistora pri vysokých frekvenciách treba okrem iného zabezpečiť, aby kapacita kolektorového prechodu, ktorá závisí od jeho plochy, bola čo najmenšia. Preto sa pri výrobe tranzistora zmenšuje plocha kolektorového prechodu nasledujúcim spôsobom: v štruktúre tranzistora s difundovanou bázou sa vývod bázy umiestni čo najbližšie k zliatinovej oblasti emitora a polovodič sa okolo obidvoch vývodov odleptá až pod úroveň emitorového priechodu. Zostane len zmenšená plocha kolektorového prechodu, ktorú treba na vedenie kolektorového prúdu.

Planárna technológia.
Základný plátok s vodivosfou N sa opatrí ochrannou vrstvou, ktorá zabraňuje difúzii prímesí do polovodiča (maskovacia schopnost). V mieste, kde sa má vytvoriť kolektorový prechod, sa vrstva odleptá a plátok sa vystaví difúzii prímesí P. V ploche odleptaného okienka vznikne oblasf bázy a v určitej hĺbke pod povrchom priechod kolektor-báza. Plátok sa znova pokryje ochrannou vrstvou, v ktorom sa odleptá okienko pre emitor a vystaví sa difúzii prímesí N. Hĺbka difúzie sa volí menšia ako v prvom prípade. Rozdielom hĺbok obidvoch priechodov je určená hrúbka bázy, ktorá môže byť pri tomto výrobnom postupe veImi malá a presne reprodukovatelná. Planárne tranzistory majú preto vysoké hraničné frekvencie (108 Hz) a veľké hodnoty parametrov H21E.

Epitaxne planárna technológia.
Epitaxne planárna technológia znamená zlepšenie spínacích vlastností tranzistora pri zachovaní všetkých predností planárneho tranzistora. Treba zmenšiť odpor kolektora a pritom v blízkom okolí kolektorového prechodu zachovať malú koncentráciu dotovania. Pretože epitaxná vrstva je slabo dotovaná, má tento tranzistor malý zvyškový prúd. Vzhľadom na to, že epitaxná vrstva je veľmi tenká oproti celkovej hrúbke silne dotovaného, dobre vodivého kolektora, je celkový odpor kolektora malý - podstatne menší ako pri jednoduchom planárnom tranzitore.