← Computers & Automation

Tiny Experimental Thin Film Transistor

B
Bilinmeyen Yazar
1961 · Computers and Automation

Radio Corp. of America
30 Rockefeller Plaza
New York 20, N.Y.

Bir pul üzerine 20.000 adede kadar sığabilecek kadar küçük olan ultra minyatür deneysel bir transistör, bu şirket tarafından geliştirilmiştir. Transistör, yalıtkan bir taban üzerine buharlaştırma yoluyla ince filmler biriktirilerek yapılmaktadır. Bir bilgisayarın temel devrelerini bir kitap sayfası boyutuna küçültebilme kapasitesine sahiptir. Günümüz bilgisayarlarının temel devreleri, büyük bir şapka kutusuna eşdeğer boyuttan içine girilebilen bir elbise dolabı boyutuna kadar değişmektedir.

Yeni aygıt, RCA Laboratories’de başarıyla test edilmiştir ve özellikle elektronik bilgisayarlarda, belki de nihai olarak ince ekranlı duvar tipi televizyon alıcıları gibi diğer ekipmanlarda kullanılmak üzere yeni ultra minyatür seri üretim transistör devrelerinin önünü açabilir.

RCA Laboratories teknik kadrosundan Dr. Paul K. Weimer, bu çalışmanın geliştirilmesinden sorumluydu.

Yararlı performansa sahip transistörlerin, tüm malzemelerin yalıtkan bir taban—bu durumda bir cam levha—üzerine buharlaştırılması şeklindeki ince film tekniğiyle tamamen üretildiği ilk kez bununla gerçekleşmiş olduğu düşünülmektedir.

Elektronik araştırmaları, uzun zamandır transistörleri büyük diziler hâlinde ve düşük maliyetle yapmanın bir yolunu aramaktadır. RCA Laboratories’deki bu gelişme, pratik bir çözüm sunmayı vaat etmektedir. Laboratuvarda çalışan birimler üretmek için kullanılan teknik, diğer tür ince film aygıtların yapımında kullanılan mevcut yöntemlerle uyumludur. Dolayısıyla, yüzlerce ya da binlerce etkin eleman içeren, tümü bağlantıları yapılmış ve çalışmaya hazır bütün transistör devrelerinin düşük maliyetli seri üretimine giden bir yolu işaret etmektedir.

İnce film transistörleri ve bunların bağlantılarını içeren tam bir üç kademeli yükselteç, bu yöntemle yalnızca bir insan saçının iki katı genişliğinde bir yüzey üzerinde üretilebilir.

Transistörde kullanılan etkin malzeme, standart transistörlerde kullanılan germanyum, silikon ve diğer yarı iletken malzemelere kıyasla oldukça daha yüksek yalıtım özelliklerine sahip bir bileşik olan kadmiyum sülfürdür.

İnce film transistörlerin yapımında, cam bir levha üzerine ardışık kadmiyum sülfür ve metal ince katmanlarını biriktirmek için bir buharlaştırma süreci kullanılır; bu da yalnızca inçin birkaç on binde biri kalınlığında bir aygıt ortaya çıkarır. Buharlaştırma sürecinde, kadmiyum sülfür kristalleri ve metal, vakum altında ardışık adımlarla ısıtılır ve buhar hâline gelir; daha sonra kaynayan suyun üzerinde tutulan daha serin bir yüzeyde buharın film hâlinde yoğunlaşmasına benzer şekilde cam levha üzerinde yoğunlaşarak toplanır.

Süreç sırasında levhanın belirli bölümlerini kaplamak için özel bir maske kullanılarak, metal katmanlar transistörün çalışması için gerekli elektriksel temasları oluşturan bir desen hâlinde biriktirilir.

Maskeleme süreci ayrıca, transistörlerin kendileri yapılırken aynı anda istenen bir devreyi tamamlamak üzere çok sayıda transistör arasında çeşitli bağlantı desenleri üretmek için de kullanılabilir.

Tamamlanan transistör yalnızca çok küçük olmakla kalmaz, aynı zamanda şu anda ticari transistörlerde kullanılmayan önemli bir çalışma özelliğini de bünyesinde barındırır.

Benzer işlevlere sahip geleneksel transistörlerde, elektronlar iki temas noktası arasında yarı iletken malzeme boyunca az çok serbestçe akar ve üçüncü eleman, akışı değişen derecelerde azaltarak denetim sağlar. Deneysel ince film transistörün çalışma ilkesi bunun tam tersidir. Kadmiyum sülfürün yalıtkan özellikleri, iki elektrot arasındaki elektron akışını zorlaştırır ve üçüncü eleman, akışı değişen derecelerde artırarak denetim sağlar.

Dr. Weimer’a göre, bu yenilik daha ileri geliştirmelerle birlikte, çok sayıda küçük aygıtı büyük diziler hâlinde birbirine bağlayan devrelerin düzenlenmesinde aşırı bir sadelik sağlayacak ve yeni aygıtı özellikle bilgisayar uygulamaları için son derece yararlı kılacaktır.