Der 2N2646 ist ein Unijunction Transistor. Im Gegensatz zu den sogenannten Programmable Unijunction Transistoren wie dem 2N6027 ist der 2N2646 tatsächlich ein Unijunction Transistor, enthält also nur eine Sperrschicht. Ein Hersteller lässt sich nicht bestimmen. Die Zahlen 0248 könnten ein Datecode sein. Das Bauteil wäre demnach im Jahr 2002 hergestellt worden.
Die obigen Bilder stammen aus dem Buch "Beyond the Transistor: 133 Electronics Projects" und zeigt unter anderem den Aufbau eines Unijunction Transistors. Er besteht aus einem n-dotierten länglichen Element. Die Enden dieses Elements werden als Basis1 und Basis2 bezeichnet. Seitlich wird eine p-Dotierung eingebracht und kontaktiert. Diesen Anschluss bezeichnet man als Emitter. Das n-dotierte Element stellt zwei Widerstände dar, zwischen denen sich am Emitteranschluss eine Diode ausbildet. Legt man eine Spannung zwischen den beiden Basisanschlüssen an, so stellt sich abhängig von der Platzierung der p-Dotierung ein gewisses Potential am Emitter ein.
Die Kennlinie ist vereinfacht dargestellt. Sie zeigt die Spannung Ve zwischen dem Emitter und der unteren Basis in Abhängigkeit des Emitterstroms. Das Verhalten ist einfacher zu verstehen, wenn man Ve variiert und den sich einstellenden Strom beobachtet. Solange das von außen an den Emitter angelegte Potential kleiner ist als das Potential, dass sich durch den Spannungsteiler zwischen Basis1 und Basis2 einstellt, sperrt der pn-Übergang. Es fließt lediglich ein sehr kleiner Leckstrom (1-2). Wird der pn-Übergang leitend, so kann mehr Strom in den Emitter fließen. Auf den ersten Blick ungewöhnlich ist das Verhalten der Spannung Ve, die in diesem Bereich mit steigendem Strom sinkt (2-3).
Zwischen den Basiskontakten befindet sich nur n-dotiertes Material. Der Stromfluss im ersten Teil der Kennlinie kann entsprechend nur über freie Elektronen erfolgen. Sobald Strom in den Emitter fließt, strömen aus dem p-dotierten Bereich zusätzlich positive Ladungsträger ("Löcher") in den Unijunction Transistor. Der zusätzliche Transportmechanismus reduziert den Widerstand zwischen den Basiskontakten.
Der Unijunction Transistor kann folglich einen negativen Widerstand darstellen. Diese Eigenschaft wurde früher genutzt, um mit wenig Bauteilaufwand Oszillatoren aufzubauen. Vorteilhaft war sicherlich auch, dass die Strukturen weniger kompliziert sind als bei einem Transistor und so wahrscheinlich einfacher herzustellen waren.
Die Zeitschrift Electronics zeigt im Februar 1968 (Volume 41) die Entwicklung der Konstruktionsweise. Die ersten Unijunction Transistoren bestanden aus einem n-dotierten Quader, in den der Emitterkontakt und damit gleichzeitig eine p-Dotierung einlegiert wurde. Dieses Prinzip hat man weiter verbessert, bis man die Unijunction Transistoren in Planartechnik herstellen und schließlich auch mit anderen Schaltungsteilen integrieren konnte.
Im hier vorliegenden 2N2646 befindet sich ein modern erscheinendes Die. Ungewöhnlich ist, dass die Bondverbindungen an den Pins mit einer Art Lack zusätzlich geschützt wurden.
Die Kantenlänge des Dies beträgt 0,45mm. Ein Hersteller lässt sich auch hier nicht bestimmen. Einen Hinweis geben nur die kyrillischen Buchstaben КБB (KBV) in der oberen rechten Ecke. Für den einfachen Aufbau eines Unijunction Transistors sind die Strukturen auf dem Die überraschend komplex.
Sicher ist, dass von links der Emitter und von rechts die Basis1 kontaktiert werden. Das Potential der Basis2 wird über das Gehäuse, also über das Substrat abgegriffen. Der rötliche Bereich unter dem Emitterkontakt muss eine p-Dotierung enthalten. Es scheint, dass man hier drei mögliche Emitter integriert hat. Unter dem kleineren mittigen Basiskontakt muss sich eine starke n-Dotierung befinden, die für eine niederohmige Anbindung der n-dotierten Fläche sorgt. Bei genauerer Betrachtung sieht man, dass die drei möglichen Emitter unterschiedliche Abstände zum Basis1-Kontakt haben. Setzt man den Emitter-Bonddraht anders, so kann man die Eigenschaften des Bausteins anpassen.
Der Kontakt in der linken unteren Ecke scheint relativ tief zu liegen. Höchstwahrscheinlich handelt es sich um eine Verbindung zum Substrat und damit zur Basis2. Dünne Leitungen führen zu den Emitterflächen. Es könnte sich um eine Art Potentialsteuerung handeln, wahrscheinlicher scheint aber, dass es sich um einen Vorhalt handelt, der es ermöglicht ungenutzte Emitterflächen mit dem Basis2-Potential zu verbinden. Das niedrige Basis2-Potential garantiert dann, dass aus den inaktiven Emitterflächen keine Ladungsträger in den aktiven Bereich fließen.
