Site Loader
Posted on 28.12.1985

Содержание

SOT-23 SOT-323 SOT-523 TO-92 — Semtech


Сопротивление R1, KΩ

  • 0,51 2
  • 1 25
  • 2,2 44
  • 3,3 1
  • 4,7 53
  • 10 48
  • 11 1
  • 13 2
  • 22 25
  • 47 30
  • 100 9

Постоянная рассеиваемая мощность PD, W

  • -0,2 1
  • 0,1 20
  • 0,125 1
  • 0,15 8
  • 0,2 208
  • 0,3 2

Выходной ток IO, A

  • -0,05 2
  • -0,1 52
  • -0,3 12
  • -0,8 12
  • 0,1 133
  • 0,3 12
  • 0,5 1
  • 0,6 4
  • 0,8 12

Выходное напряжение Vo, V

  • -5 70
  • 5 133
  • 10 29

Полярность

  • NPN 129
  • PNP 111

Цоколевка Распиновка

  • BEC 179
  • ECB 54

Тип корпуса Корпус

  • SOT-23 105
  • SOT-323 45
  • SOT-523 29
  • TO-92 61

☑

Показать колонки

☑ Показать колонки

  • VRWM, V

Закрыть

hFE
Усиление на постоянном токе в схеме с общим эмиттером DC current gain, common emitter
VO
Выходное напряжение Output voltage
IO
Выходной ток Output current
PD
Номинальная мощность Continuous power
ft
Произведение усиления по току на полосу частот Current Gain Bandwidth Product
ft
Выходной ток Output current

Программируемые цифровые драйверы силовых транзисторов Microchip AgileSwitch

Полупроводниковые компоненты из карбида кремния (SiC) представляют собой инновационный продукт для разработчиков силовой электроники, которые стремятся разработать устройства с максимально возможным КПД, минимальными габаритными размерами и расширенным рабочим температурный диапазоном.

По сравнению с компонентами, выполненными с использованием предшествующих технологий на основе других полупроводниковых материалов, таких как Si, GaN, полупроводниковые компоненты на основе SiC обладают следующими преимуществами:

  • Чрезвычайно низкие коммутационные потери;
  • Высокая плотность мощности;
  • По сравнению с кремнием в 3 раза более высокая теплопроводность;
  • Способность работать при более высоких температурах;
  • Высокое рабочее напряжение;
  • Cтабильность параметров во времени и в широком рабочем диапазоне температур;
  • Высокая надежность и радиационная стойкость.

Однако, переход на новые электронные компоненты SiC сдерживается сложностью разработки устройств их основе. Основная проблема при проектировании силовых систем управления — обеспечение электромагнитной совместимости. Мощное электродвигатели, и преобразователи напряжения зарядные устройства, применяемые, например, в электрических транспортных средствах, генерирует высоковольтные помехи, от которых не всегда легко защититься.

Возникающие высоковольтные кондуктивные помехи, передаваемые по цепям питания, и электромагнитные помехи радиочастотного диапазона способны нарушать работу низковольтных систем управления. При увеличении плотности мощности, которое имеет место при использовании SiC компонентов, влияние помех многократно возрастает. Поэтому далеко не каждый разработчик силовых устройств способен с первого раза разработать устройство управления, которое будет надежно функционировать во всех требуемых режимах работы при этом соответствовать требованиям электромагнитной совместимости.

Обычные драйверы силовых транзисторов имеют два уровня управляющего напряжения соответствующие двум состоянием ключа: полностью открытое и полностью закрытое. Однако наличие паразитных реактивных составляющих импеданса реальных силовых транзисторов и драйверов ключей, большие коммутируемые напряжения и токи, и как следствие, высокий уровень помех, производимых силовым ключом в момент переключения, приводят к образованию паразитных резонансных контуров и обратных связей, которые приводят к возникновению сложных колебательных процессов и значительных выбросов напряжения на затворе.

Эти незапланированные перегрузки способны вывести устройство, спроектированное «по всем правилам», из строя уже при первом же включении или драматически, в десятки и сотни раз сократить ресурс его работы. В результате, модель преобразователя напряжения успешно прошедшего все испытания, с расчётным сроком службы десять лет, может начать массово выходить из строя уже через год работы.

«Традиционный» путь разработки таких систем – это подбор оптимальных значений пассивных компонентов опытным путем и глубокое тестирование лабораторного комплекта во всех режимах работы. Очень часто решение, удовлетворяющее всем требованиям ТЗ удается получить только после создания нескольких неудачных образцов. Надежность электрических силовых систем транспортного средства имеет прямое отношение к безопасности жизни и здоровья людей поэтому каждая итерация должна пройти весь комплекс сложных и долгих испытаний чтобы получить необходимы комплект сертификатов и получить допуск к эксплуатации. Таким образом, проектирование устройств методом «проб и ошибок» приводит к значительным потерям времени и средств компаний-производителей силовой электроники.

По этой причине среди разработчиков силовой электроники высок спрос на готовые решения. И такие решения на рынке есть, например, драйверы AgileSwitch предлагаемые корпорацией Microchip. Рассмотрим в чем отличие драйверов AgileSwitch от обычных классических драйверов MOSFET и IGBT.

Традиционный способ настройки драйверов силовых транзисторов

Настройка программируемых драйверов AgileSwitch

Основная особенность драйверов AgileSwitch – это уникальная технология Augmented Switching программирования параметров драйвера. Драйверы AgileSwitch позволяют ввести в форму управляющего импульса дополнительные уровни напряжения — «ступени» и запрограммировать временное положение этих ступеней во временной диаграмме переключения  с помощью утилиты с простым графическим интерфейсом.

Сравнение временных характеристик переключения

Возможность программирования параметров управляющего импульса включения/выключения силовых транзисторов позволяет отказаться от долгого перебора вариантов с риском сжечь тестируемый макет во время испытаний. Такая возможность основное, но не единственное преимущество драйверов AgileSwitch. Microchip предлагает разработчикам целую экосистему для ускоренной разработки устройств силовой электроники. Эта экосистема включает продукты поглощенной Микрочипом компании AgileSwitch:

  • Три семейства драйверов для управления силовыми SiC транзисторными и IGBT-модулями;
  • Отладочные средства для программирования и настройки характеристик переключения и контроля параметров силовых переключателей для максимальной адаптации стандартных аппаратных решений (драйверов и модулей) под требования пользовательских приложений;
  • Программные средства для удобной, быстрой и безопасной настройки драйверов SiCтранзисторных и IGBT-модулей.

Рассмотрим компоненты данной экосистемы более подробно. Драйверы AgileSwitch могут работать совместно с SiC транзисторными и IGBT-модулями с рабочим напряжением 600–3300 В в широком спектре приложений: источники бесперебойного питания, сварочное оборудование, индукционные печи, питание электродвигателей, инверторы для солнечных электростанций и ветрогенераторов, железнодорожный транспорт, электромобили и автомобили с гибридной силовой установкой, зарядные станции для электромобилей.

В настоящий момент компания Microchip выпускает три семейства устройств AgileSwitch®, предназначенных для управления мощными SiC и IGBT модулями:

  • Ядра драйверов силовых транзисторов — SiCGateDriverCores;
  • Готовые (plug-and-play) модули для управления силовыми транзисторными модулями — SiCPlug-and-PlayGateDrivers;
  • Высоковольтные драйверы IGBT — IGBT Gate Drivers.

Семейство SiC Gate Driver Cores включает два модуля («ядра») драйвера силового транзистора 2ASC-12A1HP и 2ASC-17A1HP предназначенные для работы в диапазоне рабочих напряжений до 1200 В и до 1700 В соответственно и набора адаптеров (Module Adapter Boards) для подключения этих ядер к силовым транзисторам, выполненным в различных форм-факторах, выпускаемых как корпорацией Microchip, так сторонними производителями. Список совместимости адаптеров и модулей приведен на странице SiC Gate Driver Cores сайта Microchip.

Ядро драйвера SiC Gate Driver Core2 — 2ASC-12A1HP

Адаптер для подключения ядра к транзисторному модулю
в форм-факторе SP6CA3

Семейство SiC Plug-and-Play Gate Drivers в данный момент включает всего одно устройство 62EM1, которое предназначено для управления силовыми SiC модулями в формфакторе D3 (62 мм). В этом форм-факторе множеством производителей выпускается большое число наименований транзисторных модулей, перечень приведен на странице сайта Microchip, посвященной данному продукту.

Модули для управления силовыми транзисторными 62EM1

В семействе IGBT Gate Drivers в настоящий момент также насчитывается всего одно устройство HPFM. В данном модуле для решения проблемы ЭМС применен оптических канал связи с хостом, благодаря чему тот драйвер IGBT можно использовать с модулями с рабочим диапазоном напряжений до 3300 В.

Модуль управления HPFM, установленный на IGBT силовой модуль

Для быстрого старта в разработке собственного привода или зарядной станции для автомобилей корпорация Microchip предлагает семь разновидностей отладочных комплектов. В зависимости от решаемой задачи разработчик может выбрать набор с одним или тремя «ядрами» рассчитанными для работы в нужном диапазоне напряжений (до 1200 или до 1700 В), оснащенный тем или иным адаптером для подключения к выбранному силовому модулю.

Отладочный комплект ASDAK-MSCSM120AM042CT6LIAG

Отладочный комплект ASDAK-2ASC-12A1HP-SP6LI

Подробные перечни комплектации наборов приведены в описаниях к наборам ASDAK-MSCSM и ASDAK-2ASC.

Для программирования драйвера на нужный режим работы в зависимости от выбранной аппаратной конфигурации (аппаратное «ядро» 2ACS или модуль 62EM1) необходимо воспользоваться утилитами 2ASC ICT или 62EM1 ICT. Этапы работы с утилитами описаны в Руководстве пользователя и Руководстве быстрого старта.

 Работа с утилитами сводится к выбору используемого в устройстве силового модуля, вводу значения «мертвого» времени – защитного интервала между выключением верхнего и включением нижнего транзисторов, вводу величин напряжений и температур которые будут контролироваться драйвером для генерации исключения. Для каждого аппаратного ядра драйвера, драйвера и силового модуля Microchip предлагает набор параметров «по умолчанию». Применение рекомендованных значений самом по себе дает весомый выигрыш в эффективности работы устройства на основе SiC компонентов по сравнению с аналогичными устройствами, на компонентах предшествующих поколений и технологий. Однако на этом преимущества драйверов AgileSwitch не заканчиваются.

Особым достижением компании AgileSwitch, реализованном в драйверах и программных утилитах стоит отметить возможность синтеза многоступенчатого фронта управляющего импульса включения/выключения силового транзистора, что позволяет улучшить качество переходных процессов,  уменьшить выбросы тока и напряжения на затворе, снизить уровень помех, распространяющихся как по цепям устройства, так и излучаемых в окружающее пространство, тем самым повысить КПД ключевого каскада, снизить нагрев и вероятность выхода из строя силового транзистора в результате пробоя.

Этап выбор используемого драйвера в утилите 2ASC ICT

Окно выбора параметров работы драйвера утилиты 2ASC ICT

Снижение выбросов напряжения тока путем выбора оптимальной формы управляющего импульса

Для программирования драйвера для работы с выбранными параметрами Microchip предлагает использовать среду в среде Microchip MPLAB. В результате выбора наилучших значений параметров работы драйвера силового модуля, синтеза оптимальной формы управляющего импульса повышаются эксплуатационные характеристики создаваемого устройства.

Для получения дополнительной информации по цифровым программируемым драйверам AgileSwitch и по вопросам приобретения обращайтесь к менеджерам нашей компании.

3. Идеальный для цифровой техники транзистор и реальный транзистор

При анализе цифровых схем транзистор используется в двух крайних состояниях, говорят, в виде «электронного ключа. При подаче на вход логического нуля (низкого напряжения) транзистор считается закрытым, выходная цепь разомкнута, ключ – выключен. При подаче на вход логической единицы (высоко напряжения) транзистор считается полностью открытым, выходная цепь замкнута, ключ – включен.

Идеальное представление заключается в том, что в закрытом состоянии транзистор заменяется «обрывом цепи», в открытом состоянии – коротким замыканием. Возможным небольшим током между базой и эмиттером пренебрегают. Такое представление упрощает анализ логических схем.

Реальный транзистор

Идеальный транзистор

в закрытом состоянии

Идеальный транзистор

в открытом состоянии

выход

вход

выход

вход

выход

вход

Реальные транзисторы, естественно, отличаются от идеальных даже, если транзистор рассматривать только в двух предельных режимах.

Во-первых, реальный транзистор отличается от идеального представления тем же, что и реальный диод отличается от идеального (см. лекцию 3). Из этих отличий наиболее существенными являются наличие «обратного» тока, обусловленного собственной проводимостью и наличием неосновных носителей (электронов в p-типе и дырок в n-типе), и задержки переключения. Когда транзистор находится в состоянии насыщения, электроны из эмиттера проникают в базу, дырки – из базы в эмиттер. При закрытии транзистора требуется время для их рассасывания (возвращения электронов в эмиттер, дырок – в базу).

Во вторых, в биполярных транзисторах всегда есть ток между базой и эмиттером (Iэб). Этот ток в большинстве случае является «побочным эффектом», и его пытаются уменьшить (концентрацию электронов в эмиттере делают большой, а концентрацию дырок в базе небольшой). В результате Iэб << Iэк, и поэтому при анализе схем им пренебрегают. Но, как бы не уменьшали Iэб, совсем устранить мы его не можем. Поэтому говорят, что биполярные транзисторы управляются и напряжением (Uбэ), и током (Iэб), в отличие от полевых транзисторов, управляемых только напряжением (электрическим полем).

Принцип работы полевых транзисторов принципиально иной, чем биполярных, и значительно проще. Несмотря на большое разнообразие полевых транзисторов, они имеют в принципе одинаковую структуру. Это, во-первых, полупроводниковая подложка, имеющая слои p-типа и n-типа и два вывода энергии: исток (аналог эмиттера) и сток (аналог коллектора). Третий электрод – металлический затвор служит для управления процессами в полупроводниковой подложке. Полевые транзисторы мог быть двух типов: n-канальный (в которых может образовываться канал — сплошной слой полупроводника n-типа) и p-канальный (соответственно канал p-типа).

Рассмотрим работу транзисторов с, так называемым, индуцированным каналом. В нормальном состоянии (без подачи входного сигнала на затвор) канал отсутствует, входной сигнал может навести канал и “открыть” транзистор.

n-канальный

сток (электронов)

подложка транзистора, в которой может наводиться канал

затвор


затвор


исток (электронов)

p-канальный

сток (дырок)


подложка транзистора, в которой может наводиться канал


затвор


затвор


исток (дырок)

Если на входе ноль, транзисторы закрыты. В подложке между истоком и стоком находятся фактически два диода, включенных навстречу друг другу. Ситуация не изменится, если на вход – металлический затвор подать “минус” в n-канальном транзисторе или “плюс” в p-канальном.

Если в n-канальном транзисторе на вход подать “плюс”, дырки подложки будут отталкиваться, а электроны притягиваться к затвору. Образуется канал, целиком состоящий из полупроводника n-типа. Если между истоком и стоком приложить напряжение, электроны могут перемещаться от истока к стоку как по обычному проводнику.

С увеличением входного сигнала канал расширяется, сопротивление транзистора уменьшается, растет ток и меняются напряжение в выходной цепи (между истоком и стоком). Затем транзистор открывается полностью, и входной сигнал ужу не влияет на выходной, наступает режим насыщения.

Аналогично ведет себя p-канальный транзистор при подаче на вход “минуса”. Образуется канал, целиком состоящий из полупроводника p -типа.

вых. сигнал

вых. сигнал


вх. сигнал

вх. сигнал

Несмотря на различия в устройстве, функционально n-канальный транзистор аналогичен npn транзистору, а p-канальный pnp транзистору.

Транзистор- как проверить

Транзистор это полупроводниковый прибор, состоящий из нескольких PN переходов и для того чтобы его проверить, необходимо проверять каждый из PN переходов в отдельности.
В принципе об этом многие знают, но на практике можно встретить массу нюансов, связанных в основном с тем, что сами транзисторы могут иметь несколько разновидностей: помимо биполярных и полевых существуют еще и, так сказать, специализированные- это строчные, составные, цифровые. Со всеми с ними приходится встречаться на практике и, конечно-же возникает необходимость их проверки и тут возникают различные тонкости…
Короче, давайте начнем по порядку…

Проверка биполярного транзистора

Биполярный транзистор является самым простым и представляет собою нечто вроде «слоеного пирога» из  двух PN переходов. Вот такая у него структурная схема

Как видим- биполярный транзистор можно представить как два встречно-включенных диода и поэтому достаточно проверить каждый из PN переходов в отдельности.
Для проверки будем использовать самый обычный мультиметр.
Думаю все в курсе что средняя зона называется БАЗОЙ. Все проверки производим относительно ее.

В качестве примера я взял транзистор 2SD2498. Это NPN, поэтому что мы имеем:
1. Должна быть односторонняя проводимость в переходах БЭ и БК.
2. Так как база является P областью, то проводимость должна быть только в случае если приложить красный щуп мультиметра к базе.
3. Между Коллектором и Эмиттером проводимости быть не должно.
Пробуем

Коллектор- Эмиттер. Проводимости нет. Причем в обеих направлениях.

База-Эмиттер. Проводимость есть.

База-Коллектор. Проводимость есть. Вывод- транзистор живой.
Пара примечаний:
1. Как видим при проверке переходов БЭ и БК красный щуп находился на Базе. Если поменять щупы местами то проводимости быть не должно.
2. На данном примере речь шла о NPN транзисторе (просто с ними чаще приходится иметь дело). Если проверяем PNP, то полярность нужно развернуть.

Еще один интересный факт: на фотках видно что проводимость переходов БЭ и БК немного отличаются. Для мощных транзисторов это особого значения не имеет, а вот у маломощных такой разбег в параметрах не желателен. Был у меня уже как-то на практике такой случай что при разной проводимости переходов у транзистора КТ315, он самопроизвольно отключался. проблема решилась только после его замены.

Строчный транзистор

Это вид транзисторов предназначенный для работы в строчной развертке телевизоров. То есть его можно назвать узкоспециализированным и его особенность заключается в том, что он имеет встроенный диод между коллектором и эмиттером и шунтирующий резистор между базой и эмиттером.
Конечно-же при его проверке это необходимо учитывать.

В качестве примера будем проверять транзистор 2SD2499 со строчной развертки кинескопного телека.

Переход коллектор- эмиттер: в одном направлении

и в другом

Как видим- в одном направлении проводит, в другом нет. Это вовсе не означает что транзистор имеет утечку- это показывает на то что внутри имеется встроенный диод.

Переход База- эмиттер

Показывает низкое сопротивление, причем в любой полярности щупов. Это указывает на то, что внутри имеется встроенный резистор.
Дилемма, не правда-ли? А может быть это не резистор, а утечка в самих PN переходах? Редкость, но вполне возможно! Проверить невозможно, так что если есть сомнения- то лучший способ это проверка заменою.

Составной транзистор

Составной транзистор имеет внутри себя сразу два транзистора, включенных по вот такой схеме:

Эту схему еще называют схемой Дарлингтона и во многих даташитах составные транзисторы так и подписаны.
На практике составные транзисторы встречаются не сильно часто, однако все-же иногда с ними приходится сталкиваться. Среди отечественных транзисторов это были КТ972, КТ973, КТ825, КТ827 и некоторые другие. Среди «иномарок» чаще всего приходится пересекаться с транзистором BU808, вот его мы и будем сейчас проверять…
Сразу-же небольшая оговорка: внутренние схемы составных транзисторов могут различаться. Картинка, приведенная выше- относится именно к BU808.

Итак, что мы имеем:
1. Помимо того что это Дарлингтон, это еще и строчный транзистор, то есть имеет встроенный диод, то есть переход КЭ должен прозваниваться в одном направлении.
2. Переход БК у нас здесь прозвонится как БК первого (левого на картинке) транзистора, второй транзистор мы прозвонить уже не сможем.
3. При прозвонке БЭ мы получим два последовательно включенных резистора R1 и R2. То есть сами переходы БЭ транзисторов мы проверить не сможем, однако если они будут пробиты- то мы это увидим

Поехали…

Выводы КЭ. В одной полярности

И в другой

Пробоя нет, наблюдаем встроенный диод.
Далее: переход БЭ

Сопротивление в 300 Ом.
Переход БК

Наблюдаем проводимость характерную для PN перехода. Вывод- явных пробоев нет, транзистор скорее всего живой.
Интересное наблюдение:
Одно время в магазинах появилась поддельная партия транзисторов BU808. Работать совершенно не хотели- уходили в перегрев через 20 секунд после включения телевизора. Их основное отличие было в том, что переход БЭ у них прозванивался в пределах 50…. 70 Ом. Судя по всему на более дешевых строчных транзисторах просто название перетерли…
Выход из положения нашелся довольно быстро.

Полевой транзистор

Полевые транзисторы состоят также из PN переходов, однако методика проверки полевого транзистора немного отличается.
Чтобы проверить полевой транзистор необходимо ввести его в режим насыщения и убедиться что он открылся. Затем вывести его из режима насыщения и убедится что он заперся.

На словах все это звучит не совсем понятно, так что лучше один раз увидеть 😎

Начну с пары пояснений:
1. На практике чаще всего приходится иметь дело с N-канальными MOSFET, так что на них и будем тренироваться.
2. Конечно-же параметры у всех транзисторов отличаются и поэтому различным транзисторам требуется различный ток насыщения, уровень открывания перехода Исток- Сток также может быть различный и поэтому рассмотрим два варианта.
3. Если необходимо проверить P-канальный транзистор, то тогда полярность щупов на мультиметре нужно будет развернуть

Итак, начнем…

Опыт первый- транзистор APM4010N. Это N-канальный MOSFET в SMD корпусе (я его припаял к металлической пластине чтобы легче было закрепить щупы прибора). Встречались чаще всего в ЖК телеках Mystery в инверторах подсветки и источниках питания. Вот его цоколевка:

Между истоком- стоком имеется встроенный диод, и вот он на показаниях мультика

Не отпуская черный щуп, прикасаемся на секунду красным щупом к Затвору

Возвращаем красный щуп на место и видим что сопротивление упало почти до нуля. То есть транзистор открылся

Причем в обе стороны

Запираем транзистор. Для этого не отпуская Красный щуп,  на секунду прикасаемся Черным щупом к затвору

Возвращаем черный щуп на место- транзистор заперся

Вывод- транзистор живой.

Опыт второй: транзистор 7N65. Тоже N-канальный MOSFET, в пластиковом корпусе, довольно распространенный. Вот его цоколевка

Проверяем переход Исток- Сток. В одну сторону проводимости нет, в другом направлении- встроенный диод и мультик его показал.

Процедура точно такая-же как и в предыдущем варианте: не отпуская черный щуп, прикасаемся на секунду красным щупом к Затвору. Возвращаем щуп на место и видим что транзистор немного приоткрылся: проводимость стала не КЗ, но появилась

Запирается транзистор точно также как и в предыдущем случае.

IGBT транзистор

Довольно интересный прибор, представляющий из себя гибрид биполярного и полевого транзисторов. На схеме выглядит вот так:

То есть- у него есть коллектор и эмиттер, а вот вместо базы- изолированный затвор. Такая конструкция позволяет работать с очень большими токами коллектора, а вот в бытовой технике он практически и не применяется. Применяются они обычно в сварочных инверторах и еще их можно было встретить в плазменных телевизорах.

Проверяются IGBT транзисторы примерно также как и полевые, однако такая методика подходит не для всех типов транзисторов ( некоторые из них не открываются мультиком), так что для проверки лучше собрать вот такую простенькую схему

Цифровые транзисторы

Тоже довольно интересный прибор- внутри имеются резисторы и предназначен он исключительно для работы в ключевом режиме. Вот его структурная схема:

Вот один из вариантов цифрового транзистора- DTA114

Применяются в основном как коммутаторы небольших напряжений. Проверить цифровой транзистор тоже не очень просто- мультиметр нам покажет только лишь сопротивление резисторов между переходом БЭ, да еще пробой (если такой имеется). А вот для того чтобы проверить работоспособность- тут только один вариант: собирать схему как для IGBT

Транзисторы полевые — Авелот (ранее aldo-shop.ru)

Главная / Каталог / Радиотовары / Электронные компоненты / Транзисторы полевые

очистить фильтры скрыть фильтры

Цена р.

ОЧИСТИТЬ

  • Вид:

Фильтр

Сортировка

Сортировать по:

По убыванию цены

По возрастанию цены

Наименованию

Популярности

Выбрать магазины

ул. Профсоюзов 14

ул. Профсоюзов 14, цоколь

ул. Телевизорная 1, стр.39

ул. Шахтеров 61 стр. 2

ул. Ярыгинская набережная 19А

ул. 78 Добровольческой бригады 7

Выбрать наличие

Все товары

В наличии

На удаленном складе

  • 90 ₽ В наличии

    транзистор FET IRF6721, 30V, 14A, N-Ch, 5.
    1mOhm, DirectFET Small

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 5

    90 ₽

    Код: 139849

    Купить

  • 100 ₽ В наличии

    транзистор FET IRF6725, 30V, 28A, N-Ch, 1.
    7mOhm, DirectFET Medium

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 5

    100 ₽

    Код: 139850

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4407, 30V, 12A, P-Ch, 3.
    1W, 13mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158191

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4410, 30V, 18A, N-Ch, 3W, 5.
    5mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158192

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4411, 30V, 8A, P-Ch, 3W, 32mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158193

    Купить

  • 90 ₽ В наличии

    транзистор FET SI4425DY, 30V, 11A, P-Ch, 3W, 14mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 5

    90 ₽

    Код: 158194

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4433, 30V, 11A, P-Ch, 3W, 14mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158195

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4435, 30V, 10.5A, P-Ch, 3.1W, 14mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158196

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4456, 30V, 20A, N-Ch, 3.1W, 4.6mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158197

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4466, 30V, 10A, N-Ch, 3.1W, 23mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158198

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4468, 30V, 10.5A, N-Ch, 3.1W, 17mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158199

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4600, 30V, 6.9A+5A, N-ch+P-ch, 2W+2W, 27mOhm+49mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158200

    Купить

  • 90 ₽ В наличии

    транзистор FET SI4618DY, 30V, 8A+15.2A, Dual N-ch, 1.
    98W+4.16W, 17mOhm+10mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 5

    90 ₽

    Код: 158202

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4712, 30V, 13A, N-Ch, 3.
    1W, 11mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158203

    Купить

  • 90 ₽ В наличии

    транзистор FET FDS6982, 30V, 6.
    3A+8.6A, Dual N-ch, 2W, 28mOhm+15mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 5

    90 ₽

    Код: 158204

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4800, 30V, 6.
    9A, Dual N-ch, 2W, 27mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158205

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4803, 30V, 5A, Dual P-ch, 2W, 52mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158206

    Купить

  • 100 ₽ В наличии

    транзистор FET Si4814, 30V, 7A+7.4A, Dual N-ch, 1.
    9W+2W, 21mOhm+20mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 5

    100 ₽

    Код: 158207

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4816, 30V, 8.
    5A, Dual N-ch, 2W, 17mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158208

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4828, 60V, 4.
    5A, Dual N-ch, 2W, 56mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158209

    Купить

  • 90 ₽ В наличии

    транзистор FET SI4835DDY, 30V, 13A, P-Ch, 5.
    6W, 18mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 5

    90 ₽

    Код: 158210

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4900, 30V, 6.
    9A, Dual N-ch, 2W+2W, 27mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158211

    Купить

  • 60 ₽ В наличии

    транзистор FET AO4912, 30V, 8.
    5A+7A, Asymmetric Dual N-ch, 2W+2W, 17mOhom+26mOhm, SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    60 ₽

    Код: 158212

    Купить

  • 30 ₽ В наличии

    транзистор FET AOL1414, 30V, 85A, N-Ch, 100W, 6.
    5mOhm, Ultra SO8

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 2

    30 ₽

    Код: 158976

    Купить

  • 50 ₽ В наличии

    транзистор FET AON4421, 30V, 8A, P-Ch, 2.
    5W, 26mOhm, DFN3x2

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 3

    50 ₽

    Код: 178340

    Купить

  • 220 ₽ В наличии

    транзистор FET IRF6811STRPBF, 25V, 19A, N-Ch, 2.
    8mOhm, DirectFET Small

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 11

    220 ₽

    Код: 180669

    Купить

  • 230 ₽ В наличии

    транзистор FET IRF6894MTRPBF, 25V, 32A, N-Ch, 0.
    9mOhm, DirectFET Medium

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 12

    230 ₽

    Код: 180670

    Купить

  • 85 ₽ В наличии

    транзистор FET AON7702a, 30V, 36A, N-Ch, 23W, 10mOhm, DFN3x3

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 4

    85 ₽

    Код: 194371

    Купить

  • 70 ₽ В наличии

    транзистор FET SI7686DP, 30V, 35A, N-Ch, 37.9W, 95mOhm, DFN5x6

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 4

    70 ₽

    Код: 217570

    Купить

  • 70 ₽ В наличии

    транзистор FET NTMFS4841N, 30V, 57A, N-Ch, 41.7W, 7mOhm, DFN5x6

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 4

    70 ₽

    Код: 217572

    Купить

  • 100 ₽ В наличии

    транзистор FET IRF3205 55V 110A N-Ch 8mohm TO220

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 5

    100 ₽

    Код: 256785

    Купить

  • 140 ₽ В наличии

    транзистор FET FQP6N80C 800V 5.5A N-Ch 2.5ohm TO220

    Наличие: в 1 магазине

    закрыть

    Наличие в магазинах:
    • ул. Профсоюзов 14
    • ул. Профсоюзов 14, цоколь
    • ул. Телевизорная 1, стр.39
    • ул. Шахтеров 61 стр. 2
    • ул. Ярыгинская набережная 19А
    • ул. 78 Добровольческой бригады 7

    Бонусы: 7

    140 ₽

    Код: 260117

    Купить

Показать еще 32 товара

закрыть

Как оформить заказ на сайте?

  • 1

    Выберите интересующий вас товар и нажмите кнопку купить.

  • 2

    Зайдите в корзину, нажмите «Оформить заказ».

  • 3

    Введите свои регистрационные данные.

  • 4

    Далее выберите способ доставки.

  • 5

    Выберите удобную для вас форму оплаты, нажмите «Далее».

  • 6

    Ваш заказ принят, дождитесь звонка менеджера для подтверждения заказа.

История транзистора, часть 3: многократное переизобретение / Хабр

<< До этого: Из горнила войны

Более сотни лет аналоговая собака виляла цифровым хвостом. Попытки расширить возможности наших органов чувств – зрения, слуха, и даже, в каком-то смысле, осязания, вели инженеров и учёных на поиски лучших компонентов для телеграфа, телефона, радио и радаров. Лишь по счастливой случайности эти поиски обнаружили путь к созданию новых типов цифровых машин. И я решил рассказать историю этой постоянной экзаптации, во время которой инженеры электросвязи поставляли исходные материалы для первых цифровых компьютеров, а иногда даже сами проектировали и создавали эти компьютеры.

Но к 1960-м годам это плодотворное сотрудничество подошло к концу, а с ним и моя история. Изготовителям цифрового оборудования уже не нужно было заглядывать в мир телеграфа, телефона и радио в поисках новых, улучшенных переключателей, поскольку сам транзистор обеспечил неисчерпаемый источник улучшений. Год за годом они копали всё глубже и глубже, всегда находя способы экспоненциально увеличивать скорость работы и уменьшать стоимость.

Однако ничего этого бы не произошло, если бы изобретение транзистора остановилось бы на работе Бардина и Бреттейна.

Все статьи цикла:

  • История реле
    • Метод «быстрой передачи сведений», или Зарождение реле
    • Дальнописец
    • Гальванизм
    • Предприниматели
    • А вот, наконец, и реле
    • Говорящий телеграф
    • Просто соединить
    • Забытое поколение релейных компьютеров
    • Электронная эра
  • История электронных компьютеров
    • Пролог
    • Колосс
    • ENIAC
    • Электронная революция
  • История транзистора
    • Пробираясь на ощупь в темноте
    • Из горнила войны
    • Многократное переизобретение
  • История интернета
    • Опорная сеть
    • Распад, ч. 1
    • Распад, ч.2
    • Открывая интерактивность
    • Расширяя интерактивность
    • ARPANET — зарождение
    • ARPANET — пакет
    • ARPANET — подсеть
    • Компьютер как устройство связи
    • Межсетевое взаимодействие
  • Эра фрагментации
    • Коэффициент нагрузки
    • Засев пустоши
    • Статисты
    • Анархисты
  • Восхождение интернета
    • Экспоненциальный рост
    • Появление частных и публичных компаний
    • Опорная магистраль интернета

Медленный старт

В популярной прессе не наблюдалось активного энтузиазма в связи с объявлением лабораторий Белла об изобретении транзистора. 1 июля 1948 года в The New York Times этому событию отвели три абзаца внизу сводки «Новостей радио». Причём эта новость появилась после других, очевидно, считавшихся более важными: например, часового радиошоу «Время вальса», которое должно было появиться на NBC. Задним умом мы, возможно, захотим посмеяться, или даже побранить неизвестных авторов – как же они не смогли распознать перевернувшее мир событие?

Но взгляд в прошлое искажает восприятие, усиливая те сигналы, значимость которых нам известно, хотя в то время они терялись в море шума. Транзистор 1948 года сильно отличался от транзисторов компьютеров, на одном из которых вы читаете эту статью (если вы не решили её распечатать). Отличались так сильно, что, несмотря на одинаковое название, и связывающую их непрерывную линию наследования, их нужно считать разными видами, если не разными родами. У них разные составы, разная структура, разный принцип функционирования, не говоря уже о гигантском различии в размерах. Только благодаря постоянным повторным изобретениям неуклюжее устройство, сооружённое Бардином и Бреттейном, смогло преобразовать мир и нашу жизнь.

На самом деле, германиевый транзистор с одной точкой контакта не заслуживал внимания большего, чем получил. У него было несколько дефектов, унаследованных от электронной лампы. Он, конечно, был гораздо меньше самых компактных ламп. Отсутствие раскалённой нити означало, что он выдаёт меньше тепла, потребляет меньше энергии, не перегорает и не требует прогрева перед использованием.

Однако накопление грязи на контактной поверхности приводило к отказам и сводило на нет потенциал к более долгому сроку службы; он давал более шумный сигнал; работал только при низких мощностях и в узком диапазоне частот; отказывал при наличии жары, холода или влажности; и его не получалось производить единообразно. Несколько транзисторов, созданных одним и тем же способом одними и теми же людьми, обладали бы вызывающе разными электрическими характеристиками. И всё это сопровождалось стоимостью в восемь раз большей, чем у стандартной лампы.

Только к 1952 году лаборатории Белла (и другие владельцы патента) решили проблемы производства достаточно для того, чтобы транзисторы с одной точкой контакта стали практичными устройствами, и даже тогда они не особенно распространились дальше рынка слуховых аппаратов, на котором чувствительность к ценам была относительно низкой, а преимущества, касающиеся времени работы от аккумулятора, превышали недостатки.

Однако тогда уже начались первые попытки превратить транзистор в нечто лучшее и более полезное. Они вообще-то начались гораздо раньше того момента, когда общественность узнала о его существовании.

Амбиции Шокли

К концу 1947 года Билл Шокли в большом возбуждении предпринял поездку в Чикаго. У него были смутные идеи по поводу того, как превзойти недавно изобретённый Бардиным и Бреттейном транзистор, но ему пока не представилось шанса разработать их. Поэтому вместо того, чтобы наслаждаться перерывом между этапами в работе, он провёл Рождество и Новый год в отеле, заполнив порядка 20 страниц блокнота своими идеями. Среди них было предложение нового транзистора, состоящего из полупроводникового сэндвича – ломтика из германия p-типа между двумя кусочками n-типа.

Подбадриваемый наличием такого туза в рукаве, Шокли предъявил Бардину и Бреттейну претензии по их возвращению в Мюррей-Хилл, требуя всей славы за изобретение транзистора. Разве не его идея о полевом эффекте заставила Бардин и Бреттейна засесть в лаборатории? Разве не нужно из-за этого передать все права на патент ему? Однако хитрость Шокли вышла ему боком: патентные юристы лабораторий Белла выяснили, что неизвестный изобретатель, Юлий Эдгар Лилиенфельд, запатентовал полупроводниковый усилитель на полевом эффекте почти за 20 лет до этого, в 1930. Лилиенфельд, конечно, так и не воплотил свою идею, учитывая состояние материалов на то время, но риск пересечения был слишком велик – лучше было полностью избежать упоминания полевого эффекта в патенте.

Так что, хотя лаборатории Белла и выдали Шокли щедрую долю славы изобретателя, в патенте они упомянули только Бардина и Бреттейна. Однако, сделанного не воротишь: амбиции Шокли уничтожили его взаимоотношения с двумя подчинёнными. Бардин прекратил работу над транзистором, и сконцентрировался на сверхпроводимости. Он ушёл из лабораторий в 1951. Бреттейн остался там, но отказался вновь работать с Шокли, и настоял на перевод в другую группу.

Из-за неспособности работать с другими людьми Шокли так и не продвинулся в лабораториях, поэтому тоже ушёл оттуда. В 1956 он вернулся домой в Пало-Альто, чтобы основать собственную компанию по производству транзисторов, Shockley Semiconductor. Перед отъездом он расстался с женой Джин, когда она восстанавливалась от рака матки, и сошёлся с Эмми Леннинг, на которой вскоре женился. Но из двух половин его калифорнийской мечты – новая компания и новая жена – исполнилась лишь одна. В 1957 лучшие его инженеры, разгневанные его стилем управления и направлением, в котором он вёл компанию, ушли от него, чтобы основать новую фирму, Fairchild Semiconductor.


Шокли в 1956

Так что Шокли бросил пустую оболочку своей компании и устроился в департамент электротехники в Стэнфорде. Там он продолжал отталкивать от себя своих коллег (и своего старейшего друга, физика Фреда Зейтца) заинтересовавшими его теориями расового вырождения и расовой гигиены – темами, непопулярными в США со времени окончания последней войны, особенно в академических кругах. Он находил удовольствие в развязывании споров, взвинчивании СМИ и вызывании протестов. Он умер в 1989 году, отдалившись от детей и коллег, и посещаемый только вечно преданной ему второй женой, Эмми.

Хотя его жалкие попытки на поприще предпринимательства провалились, Шокли уронил зерно в плодотворную почву. Область залива Сан-Франциско произвела на свет множество небольших фирм, производящих электронику, которые сдабривало финансированием федеральное правительство во время войны. Fairchild Semiconductor, случайный отпрыск Шокли, породил десятки новых фирм, парочка которых известна и сегодня: Intel и Advanced Micro Devices (AMD). К началу 1970-х эта область заслужила насмешливое прозвище «Кремниевая долина». Но постойте-ка – ведь Бардин и Бреттейн создали германиевый транзистор. Откуда взялся кремний?


Так в 2009 году выглядело заброшенное место в Маунтин-Вью, где ранее находилась Shockley Semiconductor. Сегодня здание снесено.

К кремниевому перекрёстку

Судьба нового типа транзистора, придуманного Шокли в чикагском отеле, была гораздо счастливее, чем у его изобретателя. Всё благодаря стремлению одного человека выращивать единые чистые полупроводниковые кристаллы. Гордон Тил, физический химик из Техаса, изучавший бесполезный тогда германий для своей докторской, в 30-х годах устроился на работу в лаборатории Белла. Узнав о транзисторе, он уверился в том, что его надёжность и мощность можно значительно улучшить, создав его из чистого монокристалла, а не из использовавшихся тогда поликристаллических смесей. Шокли отверг его попытки, считая их бесполезной тратой ресурсов.

Однако Тил упорствовал и добился успеха, с помощью инженера-механика Джона Литла создав аппарат, достающий крохотный зародыш кристалла из расплавленного германия. Охлаждаясь вокруг зародыша, германий расширял его кристаллическую структуру, создавая непрерывную и почти чистую полупроводящую решётку. К весне 1949 года Тил и Литл могли создавать кристаллы по заказу, и испытания показали, что они оставляют далеко позади своих поликристаллических конкурентов. В частности, добавленные в них неосновные переносчики могли выживать внутри сотню микросекунд или даже дольше (против не более чем десяти микросекунд в других пробах кристаллов).

Теперь Тил мог позволить себе больше ресурсов, и набрал в свою команду больше людей, среди которых был ещё один физический химик, пришедший в лаборатории Белла из Техаса – Морган Спаркс. Они начали менять расплав для изготовления германия p-типа или n-типа, добавляя шарики соответствующих примесей. Ещё за год они усовершенствовали технологию до такой степени, что могли выращивать германиевый n-p-n сэндвич прямо в расплаве. И он работал именно так, как предсказывал Шокли: электрический сигнал материала p-типа модулировал электрический ток между двумя проводниками, соединёнными с окружающими его кусочками n-типа.


Морган Спаркс и Гордон Тил за верстаком в лабораториях Белла

Этот транзистор с выращенным переходом превзошёл своего предка с одним точечным контактом почти по всем статьям. В особенности, он стал более надёжным и предсказуемым, выдавал гораздо меньше шума (и, следовательно, был более чувствительным), и чрезвычайно энергоэффективным – потребляя в миллион раз меньше энергии, чем типичная электронная лампа. В июле 1951 года лаборатории Белла организовали ещё одну пресс-конференцию, чтобы объявить о новом изобретении. Ещё до того, как первый транзистор сумел выйти на рынок, он, по сути, уже стал несущественным.

И всё же это было лишь начало. В 1952 году General Electric (GE) объявила о разработке нового процесса создания транзисторов с переходом, сплавного метода. В его рамках два шарика индия (донор p-типа) сплавлялись с двух сторон тонкого ломтика из германия n-типа. Этот процесс был проще и дешевле, чем выращивание переходов в сплаве, такой транзистор давал меньше сопротивления и поддерживал большие частоты.


Выращенные и сплавные транзисторы

В следующем году Гордон Тил решил вернуться в свой родной штат, и устроился на работу в Texas Instruments (TI) в Далласе. Компания была основана под именем Geophysical Services, Inc., и сначала производила оборудование для разведывания нефтяных месторождений, TI открыла подразделение электроники во время войны, и теперь выходила на рынок транзисторов по лицензии от Western Electric (производственного подразделения лабораторий Белла).

Тил принёс с собой новые навыки, полученные в лабораториях: способность выращивать и легировать монокристаллы кремния. Самой очевидной слабостью германия была его чувствительность к температуре. Подвергаясь воздействию тепла, атомы германия в кристалле быстро сбрасывали свободные электроны, и он всё больше превращался в проводник. При температуре в 77 °C он вообще переставал работать, как транзистор. Главной целью продаж транзисторов были вооружённые силы – потенциальный потребитель с низкой ценовой чувствительностью и огромной потребностью в стабильных, надёжных и компактных электронных компонентах. Однако чувствительный к температуре германий не пригодился бы во многих случаях военного применения, особенно в аэрокосмической области.

Кремний был гораздо стабильнее, однако расплачиваться приходилось гораздо более высокой точкой плавления, сравнимой с точкой плавления стали. Это вызывало огромные трудности, учитывая, что для создания высококачественных транзисторов требовались очень чистые кристаллы. Горячий расплавленный кремний впитывал бы загрязнения из любого тигля, в котором бы находился. Тил с командой из TI сумели преодолеть эти трудности при помощи сверхчистых образцов кремния от DuPont. В мае 1954 на конференции института радиоинженеров в Дайтоне (Огайо) Тил продемонстрировал, что новые кремниевые устройства, произведённые в его лаборатории, продолжали работать, даже будучи погружёнными в горячее масло.

Успешные выскочки

Наконец, примерно через семь лет после первого изобретения транзистора, его можно было изготавливать из материала, с которым он стал синонимом. И ещё примерно столько же времени пройдёт до появления транзисторов, грубо напоминающих ту форму, что используется в наших микропроцессорах и чипах памяти.

В 1955 году учёные из лабораторий Белла успешно научились делать кремниевые транзисторы с новой технологией легирования – вместо того, чтобы добавлять твёрдые шарики примесей в жидкий расплав, они внедряли газообразные добавки в твёрдую поверхность полупроводника (термодиффузия). Тщательно контролируя температуру, давление и длительность процедуры, они достигали точно необходимой глубины и степени легирования. Усиление контроля над производственным процессом дало усиление контроля над электрическими свойствами конечного продукта. Что ещё важно, термодиффузия дала возможность производить продукт партиями – можно было легировать большую плиту кремния, а потом нарезать её на транзисторы. Военные обеспечили финансирование лабораторий Белла, поскольку на организацию производства требовались высокие предварительные траты. Им требовался новый продукт для ультравысокочастотной линии раннего радиолокационного обнаружения («линии Дью»), цепочке арктических радарных станций, предназначенных для обнаружения советских бомбардировщиков, летящих со стороны Северного полюса, и они готовы были выложить по $100 за транзистор (это были времена, когда новый автомобиль можно было купить за $2000).

Легирование вместе с фотолитографией, управлявшей расположением примесей, открыли возможность вытравливать весь контур целиком на одной полупроводниковой подложке – до этого одновременно додумались в Fairchild Semiconductor и Texas Instruments в 1959. «Планарная технология» от Fairchild использовала химическое осаждение металлических плёнок, соединяющих электрические контакты транзистора. Она избавляла от необходимости создания проводки вручную, уменьшала стоимость производства и увеличивала надёжность.

Наконец, в 1960-м два инженера из лабораторий Белла (Джон Аталла и Дэвон Кан) реализовали оригинальную концепцию Шокли транзистора на полевом эффекте. Тонкий слой оксида на поверхности полупроводника смог эффективно подавлять поверхностные состояния, в результате чего электрическое поле от алюминиевого затвора проникало внутрь кремния. Так родился MOSFET [metal-oxide semiconductor field-effect transistor] (или МОП-структура, от металл-оксид-полупроводник), который оказалось так легко миниатюризировать, и который до сих пор используется почти во всех современных компьютерах (интересно, что Аталла был родом из Египта, а Кан из Южной Кореи, и практически только эти двое инженеров из всей нашей истории не имеют европейских корней).

Наконец, спустя тринадцать лет после изобретения первого транзистора, появилось нечто, напоминающее транзистор вашего компьютера. Его было проще производить, он использовал меньше энергии, чем плоскостной транзистор, однако он довольно медленно реагировал на сигналы. Только после распространения крупных интегральных схем с сотнями или тысячами компонентов, расположенными на едином чипе, преимущества полевых транзисторов вышли на первый план.


Иллюстрация из патента на полевой транзистор

Полевой эффект стал последним серьёзным вкладом лабораторий Белла в разработку транзистора. Крупные производители электроники, такие, как лаборатории Белла (с их Western Electric), General Electric, Sylvania и Westinghouse наработали впечатляющий объём исследований полупроводников. С 1952 по 1965 только лаборатории Белла зарегистрировали более двух сотен патентов на эту тему. И всё же коммерческий рынок быстро перешёл в руки таких новых игроков, как Texas Instruments, Transitron и Fairchild.

Ранний рынок транзисторов был слишком маленьким для того, чтобы на него обращали внимание крупные игроки: порядка $18 млн в год в середине 1950-х, по сравнению с общим объёмом рынка электроники в $2 млрд. Однако исследовательские лаборатории этих гигантов служили непреднамеренными тренировочными лагерями, где молодые учёные могли впитывать знания, касающиеся полупроводников, чтобы после переходить к продаже своих услуг менее крупным фирмам. Когда рынок ламповой электроники в середине 1960-х начал серьёзно ужиматься, для лабораторий Белла, Westinghouse и остальных было уже слишком поздно состязаться с выскочками.

Переход компьютеров на транзисторы

В 1950-х транзисторы вторглись в мир электроники в четырёх наиболее значимых областях. Первыми двумя были слуховые аппараты и портативные радиоприёмники, в которых низкое энергопотребление, и, как следствие, долгая работа от батареи, пересиливали остальные соображения. Третьей было военное применение. Армия США возлагала большие надежды на транзисторы, как на надёжные и компактные компоненты, которые можно использовать везде, от полевого радио до баллистических ракет. Однако в первое время их траты на транзисторы больше были похожи на ставку на будущее технологии, чем на подтверждение их тогдашней ценности. И, наконец, были ещё цифровые вычисления.

В компьютерной области недостатки переключателей на электронных лампах были хорошо известны, причём некоторые скептики до войны даже считали, что электронный компьютер не удастся сделать практичным устройством. Когда тысячи ламп собирали в одном устройстве, они пожирали электроэнергию, выдавая огромное количество тепла, а в плане надёжности можно было положиться только на их регулярное выгорание. Поэтому мало потребляющий, холодный и не имеющий нити транзистор стал спасителем компьютерных производителей. Его недостатки как усилителя (к примеру, более шумный выходной сигнал) не представляли такой уж проблемы при использовании его в качестве переключателя. Единственным препятствием была стоимость, и в своё время она начнёт резко падать.

Все ранние американские эксперименты с транзисторными компьютерами происходили на пересечении желания военных изучить потенциал многообещающей новой технологии, и желания инженеров перейти на улучшенные переключатели.

В лабораториях Белла в 1954 году построили TRADIC для ВВС США, чтобы посмотреть, дадут ли транзисторы возможность установить цифровой компьютер на борту бомбардировщика, заменив им аналоговую навигацию и помощь в поиске целей. Лаборатория Линкольна из MIT разработала компьютер TX-0 в рамках обширного проекта ПВО в 1956. Машина использовала ещё один вариант транзистора, поверхностно-барьерный, хорошо подходивший для высокоскоростных вычислений. Philco построила свой компьютер SOLO по контракту с ВМФ (однако реально – по запросу АНБ), закончив его в 1958 (используя ещё один вариант поверхностно-барьерного транзистора).

В Западной Европе, не настолько обеспеченной ресурсами в ходе Холодной войны, история была совсем другой. Такие машины, как Manchester Transistor Computer, Harwell CADET (ещё одно название, вдохновлённое проектом ENIAC, и зашифрованное написанием задом наперёд), и австрийский Mailüfterl были побочными проектами, использовавшими ресурсы, которые их создатели могли наскрести – включая транзисторы с одной точкой контакта первого поколения.

Идёт множество споров по поводу титула первого компьютера, использовавшего транзисторы. Всё, конечно, упирается в выбор правильных определений таких слов, как «первый», «транзисторный» и «компьютер». В любом случае известно, где история заканчивается. Коммерциализация транзисторных компьютеров началась почти сразу. Год за годом компьютеры за одну и ту же цену становились всё более мощными, а компьютеры одной мощности становились всё дешевле, и этот процесс казался настолько неумолимым, что его возвели в ранг закона, рядом с гравитацией и сохранением энергии. Нужно ли нам спорить о том, какой камушек стал первым в обвале?

Откуда взялся закон Мура?

Приближаясь к окончанию истории переключателя, стоит задать вопрос: что привело к появлению этого обвала? Почему закон Мура существует (или существовал – поспорим об этом в другой раз)? Для самолётов или пылесосов закона Мура нет, как нет его для электронных ламп или реле.

Ответ состоит из двух частей:

  1. Логические свойства переключателя как категории артефакта.
  2. Возможность использовать чисто химические процессы для изготовления транзисторов.

Сначала о сути переключателя. Свойства большинства артефактов обязаны удовлетворять широкому спектру неумолимых физических ограничений. Пассажирский самолёт должен выдерживать общий вес множества людей. Пылесос должен уметь засасывать определённое количество грязи за определённое время с определённой физической площади. Самолёты и пылесосы будут бесполезными, если уменьшить их до наномасштабов.

У переключателя же – автоматического переключателя, которого никогда не касалась рука человека – физических ограничений гораздо меньше. У него должно быть два различных состояния, и он должен уметь сообщать другим таким же переключателям изменение их состояний. То есть, всё, что он должен уметь, это включаться и выключаться. Что же такого особенного в транзисторах? Почему другие виды цифровых переключателей не испытали таких экспоненциальных улучшений?

Тут мы подходим ко второму факту. Транзисторы можно изготавливать при помощи химических процессов без механического вмешательства. С самого начала ключевым элементом производства транзисторов было применение химических примесей. Затем появился планарный процесс, устранивший последний механический шаг из производства – присоединение проводов. В результате он избавился от последнего физического ограничения на миниатюризацию. Транзисторам уже не нужно было быть достаточно крупными для пальцев человека – или для любого механического устройства. Всё делала простая химия, на невообразимо маленьком масштабе: кислота для травления, свет для управления тем, какие части поверхности будут противостоять травлению, и пары для внедрения примесей и металлических плёнок на вытравленные дорожки.

А зачем вообще нужна миниатюризация? Уменьшение размера давало целую плеяду приятных побочных эффектов: увеличение скорости переключения, уменьшение потребления энергии и стоимости отдельных экземпляров. Эти мощные стимулы побудили всех заниматься поиском способов дальнейшего уменьшения переключателей. И полупроводниковая индустрия за время жизни одного человека перешла от изготовления переключателей размером с ноготь до упаковки десятков миллионов переключателей на квадратный миллиметр. От запроса восьми долларов за один переключатель до предложения двадцати миллионов переключателей за доллар.


Чип памяти Intel 1103 от 1971 года. Отдельные транзисторы, размером всего в десятки микрометров, уже неразличимы глазом. А с тех пор они уменьшились ещё в тысячу раз.

Что ещё почитать:


  • Ernest Bruan and Stuart MacDonald, Revolution in Miniature (1978)
  • Michael Riordan and Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
  • Joel Shurkin, Broken Genius (1997)

Далее: Опорная сеть >>

Цифровые транзисторы (БРТ)

По технологии

Дискретные и силовые модули МОП-транзисторы Силовые модули Карбид кремния (SiC) Все остальные

Управление энергопотреблением Устройства с питанием от PoE Драйверы ворот Преобразование переменного тока в постоянный Все остальные

Формирование сигнала и управление

Датчики

Блок управления двигателем

Пользовательские и ASSP

Интерфейсы

Беспроводное подключение

Синхронизация, логика и память

Решением

Автомобильный

промышленный

Облако

5G и предприятия

Интернет вещей (IoT)

Мобильный