epitaksinis difuzinis planarusis tranzistorius; K – kolektorius
dvipolio integrinio grandyno gamybos schema
planarióji technològija (lot. planus – plokščias), technologinės operacijos, kuriomis puslaidininkio arba organinės medžiagos viduje ar paviršiuje formuojami neatskiriamai tarpusavyje susiję elektros grandinės aktyvieji elementai (diodai, tranzistoriai, varžos, talpiniai elementai, vidinės jungtys ir kita). Svarbiausios planariosios technologijos operacijos yra padėklo paruošimas, maskuojančių ir apsauginių sluoksnių sudarymas paviršiuje. Naudojamasi epitaksija, difuzija, fotolitografija. Keičiant operacijų kiekį ir nuoseklumą galima pagaminti bet kuriuos planariuosius įtaisus (integrinius grandynus, atminties elementus, vėlinimo linijas, optoelektronikos bei plazmonikos prietaisus ir kita). Planariuosius diodus ir tranzistorius tapo įmanoma gaminti 1957 sukūrus precizinės fotolitografijos būdą. Gaminant epitaksinius difuzinius planariuosius npn tranzistorius pirmiausiai ant puslaidininkio su didele donorinių priemaišų koncentracija plokštelės užauginamas silpnai legiruoto n– puslaidininkio epitaksinis sluoksnis, po to terminės priemaišų difuzijos būdu jame sudaromos p laidumo bazės B ir n+ laidumo emiterio E sritys (jų dydis ir forma gaunama fotolitografijos būdu). Sukūrus planariąją diskrečiųjų tranzistorių gamybos technologiją atsirado galimybė gaminti didelį kiekį tranzistorių. 1958 J. Kilby įgyvendino tranzistoriaus, rezistoriaus ir kondensatoriaus integravimo į vieną kristalą idėją – visi aktyvieji ir pasyvieji elementai buvo realizuoti ištisiniame puslaidininkio gabale. Tai buvo pirmasis integrinis grandynas (Nobelio fizikos premija 2000). Planariosios technologijos idėja lėmė puslaidininkinių integrinių grandynų gamybos ir naudojimo plėtrą. 1961 bendrovė Fairchild Corp. sukonstravo pirmą integrinį grandyną metalas‑oksidas‑puslaidininkis – 8 bitų aritmetinį procesorių ir akumuliatorių, skirtą duomenims apdoroti. Šiame procesoriuje buvo panaudotas pnp ir npn tipo tranzistorius. Pradėjus gaminti aktyviuosius elementus vienoje silicio plokštelės pusėje daugumą operacijų buvo galima atlikti iš karto visiems vienoje plokštelėje esantiems tranzistoriams. 21 a. gaminami integriniai grandynai, kurie yra kelių dešimčių arba kelių šimtų kvadratinių milimetrų ploto ir juose telpa nuo kelių dešimčių iki kelių milijonų elementų, šių elementų matmenys – nuo 0,1 iki 1,0 μm. Pačias mažiausias pasaulyje SRAM atminties ląsteles pagamino bendrovė Samsung; šešių tranzistorių ląstelė, kurios plotas vos 1,25 μm2, buvo pagaminta naudojant planariąją technologiją 90 nm CMOS (angl. Complementary metal‑oxide‑semiconductor). Pirmasis tranzistorius planariosios technologijos būdu Lietuvoje pagamintas 1968 buvusiame Ventos moksliniame tyrimo institute.
628