Der SS109 ist ein Kleinsignal-NPN-Transistor des Halbleiterwerks Frankfurt Oder (HFO). Das erste S der Bezeichnung steht für "Silizium", das zweite S steht für "Schalttransistor". Der SS109 sperrt maximal 15V und kann bis zu 200mA leiten.
Der Transistor ist relativ einfach aufgebaut. Das Substrat (rot) stellt den Kollektor dar, der über das Gehäuse kontaktiert wird. Von links führt ein Bonddraht das Basispotential auf das Die. Es kontaktiert den dunkelgrünen Basisbereich. Innerhalb des Basisbereichs befindet sich der hellgrüne Emitter, dessen Potential die Metalllage nach rechts führt, wo es vom zweiten Bonddraht kontaktiert wird.
Die vier Masken, die an der unteren Kante abgebildet sind, lassen sich gut dem
Herstellungsprozess zuordnen (von rechts nach
links). Das Substrat ist bereits passend dotiert, um den Kollektor darstellen zu
können. Die erste Maske (dunkelgrün) ermöglicht es den Basisbereich invers zu
dotieren. Mit Hilfe der zweiten Maske (hellgrün) wird der Emitterbereich
wiederum invers zum Basisbereich dotiert. Eine Siliziumoxidschicht isoliert die
komplette Fläche, damit die folgende Metalllage nicht alle unter
ihr liegenden Bereiche kurzschließt. Wo die Metalllage die
darunterliegenden Schichten kontaktieren soll, sind mit Hilfe der dritten
Maske (dunkelbraun) Aussparungen in die Siliziumoxidschicht zu ätzen. Die vierte
Maske (silber) strukturiert dann nur noch die Metalllage.
Über die Strukturen
in den rechten Ecken kann überprüft werden, ob die Maske der Metalllage passend
zur Maske der Basisdotierung beziehungsweise der Emitterdotierung ausgerichtet
ist.
Das Die besitzt eine Kantenlänge von ungefähr 440µm.
Wie bei einigen anderen Transistoren bereits gezeigt lässt sich auch die Basis-Emitter-Strecke des SS109 in den kontrollierten Durchbruch treiben.
Bei einem Strom von ungefähr 10mA leuchtet noch nicht die vollständige Basis-Emitter-Grenzfläche.
Ab ungefähr 20mA leuchtet die Basis-Emitter-Grenzfläche gleichmäßig auf. Bis ungefähr 80mA ändert sich die Leuchterscheinung nur minimal.
Ein Strom von ungefähr 100mA zerstört den Transistor. Vermutlich bricht die Basis-Emitter-Grenzfläche zuerst auf der linken Seite zusammen, da dort der Basisanschluss angeschmolzen ist. Danach schmilzt vermutlich die Kontaktierung des Emitterpotentials an der dünnsten Stelle, wodurch letztlich der Stromfluss unterbrochen wird.
Im Schrägbild ist ansatzweise der Bereich der Basis-Emitter-Grenzfläche erkennbar in dem die Zerstörung ihren Anfang nahm.