Der hier vorliegende 2N3055 wurde von Sescosem produziert. Ein Datenblatt findet sich dazu nicht. So bleibt unklar, was die Buchstaben TVCD bedeuten.
Im Gehäuse befindet sich ein Heatspreader, der fast die komplette Fläche einnimmt. Zur Befestigung des Dies auf dem Heatspreader kam eine verhältnismäßig große Menge Lot zum Einsatz.
Der Transistor besitzt eine MESA-Struktur und ist mit einem durchsichtigen Schutzlack überzogen. An der unteren Kante sieht man, dass er etwas unsauber aus dem Wafer herausgetrennt wurde.
Die MESA-Struktur ist deutlich zu erkennen.
An der MESA-Kante finden sich einige verhältnismäßig tiefe Einbuchtungen. Der Ätzprozess der MESA-Struktur scheint nicht besonders sauber abgelaufen zu sein.
In der oberen linken Ecke sieht man einen eindrucksvollen Fertigungsfehler. Dort hat sich parallel zur MESA-Struktur ein großer Graben gebildet. Der Graben ist dem aktiven Bereich so nah, dass sich die Metalllage in dieser Ecke deutlich schmaler ausgebildet hat.
Die Oberfläche des Transistors besitzt keine ungewöhnlichen Strukturen. Unter der äußeren Metallfläche scheint der Kontaktbereich zum Silizium etwas größer zu sein als notwendig. Zur Basis-Emitter-Grenzfläche hin setzt sich dessen Kontur schwach ab.
Für einen epitaktisch aufgebauten Transistor erfolgt der Durchbruch der Basis-Emitter-Strecke erst relativ spät bei -15V. Das lässt sich wahrscheinlich dadurch erklären, dass es sich um ein frühes Modell eines epitaktischen Transistors handelt. Im Vergleich zu modernen Transistoren mit ihren reineren Prozessen musste man früher die Konzentration der Dotierungen noch niedriger wählen.
Im obigen Bild steigt der Strom folgendermaßen an: 5mA, 10mA, 20mA, 30mA, 40mA, 50mA, 100mA, 200mA, 300mA. Der Leuchteffekt ist einigermaßen gleichmäßig über die Sperrschicht verteilt.
Der Betrieb im Durchbruch zeigt eine auffällig große Störung in der Sperrschicht. Der Stromfluss beträgt hier 100mA, 200mA, 300mA, 400mA, 500mA.
Das halbkreisförmige Leuchten bildet sich um eine runde Störung nahe der Sperrschicht. Viele optische Artefakte sind lediglich Verunreinigungen auf der Oberfläche des Transistors oder des Schutzlackes. Hier befindet sich aber tatsächlich eine Störung im aktiven Bereich. Was in diesem Bereich passiert, kann man nicht sicher sagen. Die Sperrschicht hat sich auf jeden Fall nach rechts erweitert. Es könnte sein, dass der Kreis die Emitter-Dotierung enthält, die durch Schwächen in der Fertigung in den Basisbereich gelangt ist.
Im unteren Bereich auf der linken Seite findet sich eine weitere Störung, die sich lediglich durch einen verhältnismäßig hellen Punkt bemerkbar macht. Hier handelt es sich wahrscheinlich um eine kleinere Unregelmäßigkeit wie sie im BUX22 von ST Microelectronics zu sehen ist.
Der längere Betrieb im Durchbruch hat letztlich die Sperrschicht in der linken unteren Ecke zerstört.
Im Detail erkennt man, dass auch hier die Oberfläche an der Kante der äußeren Metallisierung in Form der MESA-Struktur angeätzt wurde.
Der Weg, auf dem sich der Strom nach dem Zusammenbruch der Sperrschicht konzentriert hat, ist deutlich sichtbar. Sowohl auf Seiten der Basis als auch auf Seiten des Emitters zeichnet sich ein Pfad ab, der zur Sperrschicht führt. Die Metallschicht ist auf beiden Seiten angeschmolzen und in der Oberfläche dazwischen zeichnen sich Risse ab.
Durch den Schaden zeichnet sich jetzt auch der Kontaktbereich in der Passivierungsschicht deutlicher ab. Innerhalb der Aussparung ist das Silizium ein Stück weit aufgeschmolzen. Vermutlich ist es eine Legierung mit der Metalllage eingegangen. Wo die Passivierungsschicht beginnt, stellt sich die Stromlaufbahn grünlich dar. Darauf folgend verengt sich der Strompfad und die Stromdichte steigt. Der optischen Erscheinung nach ist das Material in diesem Bereich stärker zerstört. Der Emitterbereich scheint weniger stark beschädigt zu sein, vielleicht wegen der höheren Dotierung.
