Spacistor
Englisch: spacistor
Eine Art Transistor, der in den 1950er Jahren entwickelt wurde.
Spacistor: ein Oberflächensperrschicht-Transistor aus der frühen Halbleiterera
Ein Spacistor ist eine Variante des Spitzenkontakt-Transistors, der durch einen engen Spalt oder Raum zwischen zwei dicht beieinanderliegenden Kontakten auf einem Germanium- oder Siliziumkristall erzeugt wird. Anders als Sperrschicht-Transistoren, die auf dotierten Halbleiterschichten beruhen, funktionieren Spacistoren durch Modulation des Stromflusses über einen physikalischen Spalt im Bereich von Tausendstel Zoll. Das Gerät wird als Hochfrequenzverstärker und Detektor verwendet, besonders in Anwendungen, bei denen Miniaturisierung wichtig war und herkömmliche Röhrengeräte zu groß waren.
Der Spacistor entstand in den 1950er Jahren, als Halbleiterhersteller schnelleres Schalten und Verstärkung ohne die Baugröße von Vakuumröhren anstrebten. Durch Kontrolle des Spalts und der Materialreinheit konnten Ingenieure eine Frequenzcharakteristik erreichen, die für Mikrowellenarbeit geeignet war. Der Name spiegelt sein Betriebsprinzip wider: Der Strom muss den Raum zwischen den Kontakten durchqueren, und das Potential an diesem Spalt bestimmt, ob Elektronen passieren können. Diese Geometrie machte Spacistoren empfindlich gegen Vibrationen und Temperaturdrift, was ihre Verwendung gegenüber späteren Sperrschicht-Designs einschränkte.
Aufbau und Leistungsgrenzen
Spacistoren verwendeten typischerweise Germanium statt Silizium, da Germanium in der Fertigungsumgebung der 1950er Jahre eine bessere Kontrolle der Oberflächenzustände ermöglichte. Die beiden Kontakte wurden durch Punktschweißen oder elektrochemisches Ätzen erzeugt, und der Abstand zwischen den Kontakten bestimmte den Verstärkungsfaktor und die Rauschzahl. Die Rauschleistung war nach modernen Maßstäben schlecht, und die Verstärkung variierte wegen Fertigungstoleranzen erheblich von Gerät zu Gerät. Die meisten Spacistor-Schaltungen erforderten sorgfältige Vorspannung und thermische Kompensation.
Anfang der 1960er Jahre hatten Sperrschicht-Transistoren mit vorhersehbaren Eigenschaften und besserer Zuverlässigkeit Spacistoren in fast allen Anwendungen verdrängt. Das Gerät existiert hauptsächlich in historischen Funk- und Testgeräten und gelegentlich in speziellen militärischen oder Luft- und Raumfahrt-Reparaturkontexten, wo Originalersatzteile veraltete Designs entsprechen müssen. Zeitgenössische Halbleitertexte behandeln Spacistoren als lehrreiches Sackgassenkonzept: Sie zeigten, dass Halbleiterverstärkung möglich war, aber der Weg nach vorne führte über gezogene und diffundierte Sperrschichten, nicht über mechanische Punktgeometrie.