[科普中国]-平面晶体管

采用平面工艺制作的晶体管，就叫做平面晶体管。

平面工艺的主要特点，就是利用光刻技术和二氧化硅膜的掩蔽作用来进行选择扩散和电极的蒸发，因此，所制成的晶体管，从硅片的表面上看来，全都被扩散层和氧化层（二氧化硅膜）所复盖（没有扩散层的地方就有氧化层），像一个平面一样。这也正是平面晶体管名称的由来。1

平面晶体管的结构平面晶体管的内部结构情况如图1所示。它的中心机构也是包括两个p-n结和三个区域。两个p-n结是发射结和集电结；三个区域是发射区、基区和集电区。不过对平面晶体管来说、这两个p-n结都是由杂质扩散到晶片内部而形成的。

先用p型杂质元素——如硼元素作为扩散杂质源，在高温下该杂质原子扩散到晶片内部的n型外延层中，形成p型扩散基区。这个p型扩散基区与原先生长在晶片表面的扎型外延层形成一个p-n结，这就是晶体管的集电结。再用n型杂质元素——如磷元素作为扩散杂质源，在p型基区上方形成一个扎型扩散发射区；它与p型基区又形成一个p-n结，这个p-n结就是发射结。
之后在p型基区和n型发射区上表面分别制作金属化电极——基极和发射极，而集电极则从晶片下表面，即晶片背面引出。这样就制得了n-p-n型平面晶体管的管芯。2

平面晶体管的优点1、晶体表面始终有一层起保护作用的二氧化硅膜，因而使p-n结可以免受污染和有害气氛的影响，大大地提高了晶体管的可靠性、稳定性和参数的均一性；

2、反向电流极小，仅为毫微安数量极。例如，3伏电压和100毫安的电流就可以供给10000个小功率平面管使用，从而可以大大减轻供电电源的重量。这对宇宙航行和火箭电子设备来就是具有重要意义的；

3、由于p-n结不暴露在外面，表面非常稳定，故噪声也比其他类型晶体管小；

4、采用平面结构和工艺，可以制造出十分精致复杂的电极图样，从而开拓了晶体管向高频大功率方向发展的广阔途径。1

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学