Cómo hacer mis propios diodos y transistores en casa

Answer 1

Sí, puedes hacer tus propios diodos y transistores. Por supuesto, serán de “calidad de experimentador doméstico” y no podrán competir con nada que pueda comprar.

Un simple fotodetector CdS puede ser el comienzo de un FET. Simplemente agregue cinta adhesiva y cualquier material conductor. Funciona con voltajes más altos, más de 100 hasta 200, por lo que el jugador de mesa informal no querrá meterse con esto. Pero muy barato y fácil de hacer, sin productos químicos ni calor intenso. Pero luego, está utilizando la parte de CdS de otra persona, por lo que es discutible si se trata de bricolaje genuino o no. Del blog SparkBangBuzz de Nyle Steiner Transistor K7NS FET hecho en casa a partir de fotocélula de sulfuro de cadmio.

Jeri Ellsworth fabrica transistores con silicio, no del todo con materiales domésticos, sino con cualquier material que cualquier experto en la técnica debería tener. Y un horno. ¿Conoces a alfareros o artistas de porcelana? Para alguien con acceso a algunos materiales poco comunes, esto es viable en un laboratorio doméstico.

Los diodos de contacto puntual se fabricaron hace décadas sin equipos o materiales sofisticados, especialmente durante la Segunda Guerra Mundial. http: //www.electronicstheory.com… Un transistor de punto de contacto es el mismo pero tiene dos puntos de contacto. Jeri Ellsworth muestra cómo hacer un transistor de contacto puntual, aunque puede parecer una trampa, ya que roba un poco de germanio de un diodo comercial.

Jim utilizó los óxidos de zinc y estaño para hacer transistores crudos de vida limitada. http: //www.andaquartergetsyoucof… y http: //www.andaquartergetsyoucof… Informado en los experimentos de transistores Make, Homebrew

Al encontrar lo anterior, me encontré con referencias a una columna de Científicos aficionados de Roger Baker en Scintific American, junio de 1970, sobre FET caseros.

Cada vez que se usa silicio, parece que es necesario un horno 1000C. Esto está más allá del rango del horno de cocina normal, que va de 450 a 500F, que es solo aproximadamente 1/4 de la temperatura ambiente. Necesitas un horno. A menudo se encuentran en estrecha asociación con alfareros, artistas del vidrio y pintores de porcelana. Si sabes algo de lo que puedas hablar para que te permita usar su horno, genial. Hay otras formas de obtener altas temperaturas, si no.

Hay un grupo de Yahoo para fabricantes de transistores domésticos: https://groups.yahoo.com/neo/gro…

Varios videos en Youtube muestran cómo hacer una célula solar barata usando frambuesas. Ejemplo:

Buscar en Google “transistores caseros” o “transistores de bricolaje” o similares muestra muchos sitios con información sobre transistores caseros, a menudo señalando las fuentes que ya he dado anteriormente.
Hacer transistores caseros

Por cierto, hice un condensador casero cuando era un niño. Cera para velas, papel encerado, papel de aluminio. Fue emocionante hacer un simple oscilador usándolo. De ninguna manera fue resistente, preciso o estable en el tiempo. Aunque estaba hecho de materiales baratos, no era barato en comparación con los condensadores comprados en Radio Shack, incluso con su enorme margen de venta minorista. Bricolaje requiere tiempo y esfuerzo y, si eres un niño, padres que no se preocupan. ¡Pero vale la pena hacerlo una vez por la experiencia educativa!

Answer 2

Experimento realmente interesante! No es imposible per se, pero tomará un esfuerzo serio y herramientas. Es decir, la capacidad de extraer una muy buena aspiradora de una cámara, la capacidad de mantener su sala de trabajo lo más limpia posible, encontrar una fuente de silicio de pureza ultra alta y alguna forma de obtener y depositar o depositar dopantes de manera similar en el silicio. La unión de los cables al transistor puede plantear problemas. Olvidé cuán simple o involucrada es la unión de cables de semiconductores de metal, especialmente si solo va por un modelo que funcione (nada lujoso). Pero mucho de esto le causará serios dolores de cabeza si no tiene cuidado. Me refiero a estar lo más limpio posible, sin excepciones. Mantener las cosas limpias y ordenadas tomará el 90% de su tiempo, y los experimentos reales tomarán el último 10%. Investigue mucho y mantenga notas y planes cuidadosos. Busque proyectos similares (me viene a la mente Jeri Ellsworth) y el costo de los materiales. Se deben planificar las habilidades de laboratorio requeridas, el equipo de laboratorio requerido y el equipo de prueba requerido.

Sugeriría leer sobre física de semiconductores, para que pueda solucionar las cosas que salen mal en sus experimentos. Cosas como las concentraciones de aceptor y donante, niveles cuasi de Fermi, electrostática de una región de agotamiento en una unión PN, corrientes de deriva, difusión, generación y recombinación, etc. Todo está disponible en línea, y si bien requiere un poco de trabajo, eventualmente lo encontrará manejable. Trabaja también en la teoría de bandas, y si tienes inclinación matemática, la ecuación de onda de Schrodinger y otros temas relacionados con la mecánica cuántica.

No es que sea literalmente absolutamente necesario comprender la física de los semiconductores, pero es prácticamente necesario porque podría llevar años de experimentación si no lo hace.

Para empezar, consigue tu silicio. Estamos hablando de 99.9999999% de pureza, conocido en general como silicio de grado electrónico o simplemente oblea de silicio.

Para dopar una muestra de silicio, puede pasar un gas (metal vaporizado) de sus dopantes (fósforo y arsénico para el receptor y los donantes resp.). Esto requiere calores entre 600–800C, no es un requisito fácil. El horno debe cocinarse durante aproximadamente medio día.

Si está haciendo esto en casa, es probable que desee obtener silicio predoperado, decir que no hay tipo, y luego usar algún proceso (como fotolitografía) para dopar una región P en el centro, esto hace un BJT. La fotolitografía es otra lata de gusanos.

El dopaje requiere una buena comprensión de la difusión de los dopantes en el silicio, que también puede ser difícil.

Debe haber muchas formas diferentes de llegar a un punto en el que tenga un fragmento de semiconductor NPN. Luego, debe unirle cables e idealmente sellarlo en una caja de epoxi como lo hacen en la industria. La luz puede causar estragos en su semiconductor, y también las impurezas en el aire y el movimiento físico. PERO una vez que haya terminado, ya está.

Sé que parece mucho. No es fácil trabajar con materiales puros de esta manera, porque son muy sensibles a la atmósfera y los cambios en esto y aquello. Hay mucha grasa en el codo que entra. Pero una vez que lo haga funcionar por primera vez, tendrá un proceso que funciona y puede continuar usándolo (con suerte), que es como llegamos hoy.

Tenga en cuenta que las obleas de silicio son fáciles de conseguir, pero el primer transistor estaba hecho de germanio, utilizando contactos de oro y un sistema que los investigadores habían desarrollado cuidadosamente durante varios años. La física de la superficie se inventó literalmente para explicar lo que estaba sucediendo, y podría ser útil profundizar en ese tema también.

En general, te espera un largo recorrido: ¡meses de trabajo, tal vez incluso años, por derechos de alarde ilimitados entre los ingenieros eléctricos! Y los ingenieros químicos, los químicos, los físicos y todo tipo de investigadores probablemente te darán poderosos accesorios.

¡Buena suerte!

Sam

Answer 3

Usted no El proceso es extremadamente costoso y un poco peligroso.

Ver: http://xrayvisions.quora.com/How-are-computer-chips-made
Es un proceso muy largo, detallado y costoso. No puedo describir todo el proceso en su totalidad, en parte debido al “secreto comercial” y en parte al hecho de que puede variar mucho en función de lo que se necesita. Pero cubriré lo básico.

Primero, comencemos con una sección transversal de un transistor para mostrar qué pasos son necesarios:

Sí, este es realmente un diagrama bastante preciso para un MOSFET.

Entonces … necesita el semiconductor, alguna forma de doparlo, una forma de colocar y cortar aisladores, y una forma de colocar y modelar capas de metal. Dejaré de lado los matices involucrados en cada paso, pero digamos que hay expertos en cada paso individual que saben “todo” al respecto y poco más sobre el resto del proceso.

Preparación del material semiconductor:

Con la excepción del nitruro de galio, los dispositivos semiconductores deben fabricarse en material monocristalino para que funcionen correctamente. El procedimiento más común para obtener material monocristalino de material policristalino o amorfo de alta pureza es alguna modificación del proceso de Czochralski:

Comience con el semiconductor policristalino fundido puro, agregue una pequeña cantidad de cualquier dopante con el que desea dopar la masa, mantenga la masa fundida cerca de su punto de congelación, baje cuidadosamente en un cristal semilla (uno que ya es de un solo cristal) y tire lentamente hacia arriba y gírelo. Los átomos individuales en la masa fundida se organizarán para alinearse con el cristal semilla, dando como resultado una gran cosa de semiconductor de cristal único. Esa gran cosa luego se pule, se corta en cubitos en obleas, y luego las obleas se pulen para que estén casi atómicamente planas.

Colocando patrones en la superficie

Todos los patrones se realizan a través de un proceso llamado fotolitografía. Resulta que la técnica ha existido durante mucho tiempo como arte, pero resulta muy conveniente para su uso en el procesamiento de semiconductores planos.

Una fotorresistencia en el procesamiento de semiconductores es una sustancia química que se adherirá a una superficie, resistirá el daño o el cambio de cualquier otra sustancia química y sufrirá un cambio químico cuando se exponga a la luz ultravioleta para que la parte expuesta (pero no la parte no expuesta) se disuelva cuando se coloca en otra sustancia química.

El proceso de fotolitografía consiste en recubrir la superficie con el material fotoprotector, alinearlo debajo de una máscara que bloqueará todo lo que no se supone que esté expuesto, irradiarlo con luz ultravioleta y disolver la porción expuesta, dejando parte de la superficie protegida. y parte expuesta para que las características específicas de forma plana se puedan grabar en la superficie.

Esto debe hacerse junto con cualquier otro proceso en la fabricación de semiconductores.

Colocación de películas aislantes.

El aislante más común utilizado en los semiconductores es el dióxido de silicio (SiO2), principalmente porque crece naturalmente en el silicio cuando se expone a suficiente calor.

Se utilizan muchos otros aislantes, pero no tan comúnmente como el SiO2. Hay muchas otras razones por las cuales el SiO2 es común, pero el “crecimiento en silicio” es probablemente el argumento más económico.

Otro proceso para colocar aisladores es la deposición química de vapor o CVD.

Inserte el gas a una temperatura suficientemente alta, y algunas reacciones químicas superficiales depositan muy lentamente la capa aislante diseñada en capas agradables, incluso delgadas, en la superficie de las obleas. Agregar gas de silano y oxígeno, por ejemplo, depositará una capa de dióxido de silicio que no necesita crecer en la superficie del silicio (por ejemplo, si desea otro aislante en la parte superior de un montón de capas de metal), pero las propiedades eléctricas de este método no son tan buenas como el dióxido de silicio producido térmicamente ya que el proceso agrega un montón de impurezas. Otro aislante común depositado de CVD es el nitruro de silicio, depositado mediante el uso de silano y nitrógeno.

Dopando la fuente y drene

Existen algunos métodos diferentes para dopar el silicio en los puntos de origen y drenaje. Todos ellos requieren primero que se coloque algún tipo de película protectora sobre la oblea, como una capa de óxido con agujeros que van directamente al silicio. Las secciones a doparse deben estar expuestas y todo lo demás debe estar protegido.

Probablemente, el método más popular de dopaje es la implantación de iones, en la que los iones del dopante pasan a través de un acelerador para alcanzar una determinada velocidad específica, luego un haz de ellos sale disparado y golpea la oblea. Genial, ¿eh?

No importa cuál sea el dopante en este caso, ya que cualquier tipo de átomo puede ionizarse y lanzarse a través de un acelerador de partículas. A medida que los iones chocan con los átomos de silicio, disminuyen la velocidad y se detienen:

Algunos otros métodos comunes son la difusión de espín sobre vidrio y la difusión de gas. En el método de giro sobre vidrio, algún tipo de vidrio disuelto con una alta concentración de dopante se deposita en la superficie de la oblea, luego se gira para dejar solo el vidrio dopado en la superficie. Luego se coloca en un horno, donde el calor hace que los dopantes se dispersen, incluida la difusión en el semiconductor.

En el método de difusión de vapor, el dopante se introduce en el horno como un gas y parte de él se difunde en el semiconductor.

Depositar capas de metal para contactos y enrutamiento

La forma más común de depositar capas metálicas es por evaporación (deposición).
Coloque el sustrato semiconductor en el vacío junto con un trozo del metal del que desee colocar una capa sobre el semiconductor. Calienta el metal y, cuando se derrite, una pequeña cantidad se evapora. En la presión extremadamente baja, los átomos metálicos vuelan en líneas rectas a altas velocidades y se adhieren a todo lo que pueden alcanzar viajando en líneas rectas.

Otro método utilizable para el back-end (una vez que ya no queda expuesto ninguno de los semiconductores) implica el uso de galvanoplastia.

Eso es mucho más complicado de hacer a mano, pero resulta que en un proceso automatizado es probablemente la mejor manera de obtener capas de cobre de alta calidad para circuitos integrados de alta velocidad.

Eso es lo básico.

Todo lo demás es una cuestión de preferencia, necesidad y resultados deseados. Algunos procesos funcionan mejor que otros. Algunas fundiciones realizan un proceso de “último portón” en el que se coloca una especie de compuerta ficticia, luego se trabaja la fuente y el drenaje a su alrededor, luego se retira la compuerta ficticia y se construye una nueva compuerta de trabajo. Algunos realizan un proceso de “primera puerta” en el que la puerta está completamente hecha y luego la fuente y el drenaje se fabrican a su alrededor, teniendo cuidado de no dañar la puerta en el proceso.

Espero que esto sea suficiente para satisfacer su curiosidad, si solo lo quería como FYI, y también lo suficiente como para darle una buena ventaja para comprender más si desea seguirlo. De ninguna manera está cerca de ser exhaustivo o incluso altamente técnico. Su único objetivo es cubrir los conceptos básicos de la fabricación de semiconductores.

Answer 4

Tu puedes hacerlo … ! Pero recuerde que será uno hecho en casa … lo que quiero decir es que no será como un bjt sazzy en su laboratorio, si realmente quiere hacer uno lo mejor que puede hacer es un transistor de contacto de punto que es básicamente uno de transistor de tipo más primitivo y realmente no será de mucha utilidad cuando se trata de circuitos.

Esto es lo que necesitas:

1. Diodo (Viz 1N34) Asistente de gato
2. Bloque de germanio
3. Papel de lija (preferiblemente grado 400)
4. Conector de punta de bronce fosforado para la formación del colector
5. Microscopio
6. Osciloscopio

El proceso :-

Okay ! el diodo es una combinación de semiconductor tipo Pn, todo lo que necesita hacer es abrir el diodo con papel de lija y quitar el germanio dejándolo conectado al cable para verlo en un microscopio para mayor claridad.

El concepto es así:

Ahora con germanio como base, adelante y conecte el emisor en estrecho contacto.

Ahora tome su conector de bronce fosforado y afile los bordes después de sacar las pestañas, e intente conectarlo al bloque de germanio como se muestra en el diagrama.

Sesgo: –

Ahora deberá unir estas cosas para mantener un voltaje confiable y cortar estos cables correctamente utilizando el valor correcto de resistencia y condensador. Coloque todo en una placa de pruebas y tome nota de la tensión de los conectores.

Intente ver la salida del colector en un osciloscopio, ¡no se preocupe si no obtiene uno limpio! está bien, se supone que su transistor es de grado industrial. pero debe obtener una relación de voltaje aceptable dependiendo de su voltaje de polarización.

¡Esa es una de las muchas maneras de hacerlo!

Salud.

Answer 5

Entonces puede hacer un relé, que es otra forma de interruptor electrónico, con bastante facilidad.

Necesita un poco de alambre de cobre, cartulina y un clavo. Eso es.

Enrolle la cartulina alrededor del clavo y luego enrolle el alambre de cobre a su alrededor. Conecte un trozo de alambre diferente con un extremo pelado a un extremo del clavo (probablemente enrollando) y coloque un trozo de alambre de cobre frente al otro extremo. Deje espacio para que la uña se mueva hacia adelante y hacia atrás.

Cuando energiza la bobina, el clavo se mueve para hacer contacto con la segunda pieza de cobre, que cierra ese circuito. Felicidades, acabas de formar la base de las primeras computadoras. Para obtener más información, busque la lógica del relé.

La gran parte de color dorado es cómo se vería su relé terminado si construye un buen estuche para él.

Si desea construir un transistor de estado sólido, eso es mucho más difícil.

Historia del transistor – Wikipedia

Querrá seguir el diseño del primer transistor lo más cerca posible.
La única alternativa es un transistor de tubo, que está básicamente fuera del alcance a menos que haya realizado un trabajo de alto vacío antes. Eso apenas cuenta como “en casa”.

Answer 6

Con mucha paciencia y persistencia, es posible que pueda hacer un transistor de “contacto puntual” de muy mala calidad. En esto, seguiría los pasos de los científicos que hicieron el primer transistor en funcionamiento, que no era muy bueno, pero demostró que era posible.

En la década de 1920, cuando la radio era algo nuevo, algunas personas hacían ‘sets de cristal’ en casa para recibir transmisiones de AM. El componente clave era algo llamado ‘bigote de gatos’, que era un diodo de contacto de punto crudo. Esto rectificó la RF dejando el audio AM. El bigote de un gato consistía en un trozo de pirita de hierro o galena y un delgado alambre, típicamente bronce fosforoso. El cable se pone en contacto ligero con el cristal y, si tiene suerte, formará una unión PN. El arreglo es muy inestable y deberá rehacerse con frecuencia para que siga funcionando. Al usar dos contactos, puede formar un transistor, pero los dos contactos deben estar extremadamente juntos y ambos deben formar uniones. Las posibilidades de que funcione es casi nula, pero en teoría se puede hacer.

Answer 7

¿Por qué hacer?
Son uno de los componentes electrónicos más baratos disponibles en el mercado.

Si está pensando en hacer uno porque las clasificaciones que necesita rara vez están disponibles en el mercado … entonces solo hay una forma:
prueba y error
Algunos métodos útiles aquí …
Conocimiento perdido: componentes electrónicos caseros

Gracias por preguntarle a Ram Reddy.
Nunca en mis sueños había pensado que los diodos se pueden hacer con bigotes de gato. Gracias usuario.

Answer 8

Lillienfeld logró fabricar un transistor en casa en 1925. Él lo patentó, por lo que puede buscar la descripción de la patente y seguirla.

Shockley lo hizo en un laboratorio, con la ayuda de Bardeen y Brattain. Posiblemente puedas hacerlo en casa, ahora sabes que es posible.

Le contó al mundo cómo lo hizo todo por sí mismo: Shockley, William – Electrones y agujeros en semiconductores, con aplicaciones a la electrónica de transistores , Krieger (1956) ISBN 0-88275-382-7.

Answer 9

En mi opinión, la forma más fácil es construir un transistor electroquímico orgánico (OECT).

Creo que la parte más difícil es conseguir el polímero semiconductor, como PEDOT: PSS.

Puede hacer una pequeña tira de unos pocos milímetros de PEDOT: PSS en un vidrio limpio y conectar ambos extremos con una cinta de aluminio o pintura plateada (en realidad, cualquier otro contacto óhmico sería suficiente). Esos serían su “drenaje” y “fuente”. Para hacer la puerta, pegue cuidadosamente una pajita de vidrio encima con algo como silicona, y llénela con un poco de líquido iónico, como agua y sal.

Aplique voltaje a la puerta y puede medir la resistencia entre el drenaje y la fuente subiendo y bajando (sin embargo, será un transistor bastante bajo).

Diviértete 🙂

Answer 10

No es difícil hacer diodos. Después de todo, se hicieron durante más de 40 años antes de que se descubriera la forma “correcta” de hacerlos. Un trozo de galena y un alambre de acero se pueden unir hasta que encuentre un lugar que tenga una unión pn natural. O puede hacer una unión metálica con una cuchilla de afeitar oxidada y un alambre. En el garaje de mis padres había una caja eléctrica oxidada que era una radio totalmente accidental: alguna conexión oxidada de metal a metal actuaba como un rectificador, la tapa de la caja actuaba como un altavoz, se podía escuchar claramente la estación de radio AM de 50,000 vatios que estaba a una milla lejos.

Los primeros transistores de contacto de punto no fueron tan difíciles de hacer: una base de semiconductores con dos contactos de punto. Empuje un poco de corriente DC a través de los contactos y, a veces, se forma una unión.

Answer 11

Exhaustivo como Jacob VanWagoner La respuesta es, no está del todo bien.

Es fácil hacer un diodo en casa.

El equipo de radio “cats whisker” de Google puede ver cómo hacer un simple receptor de AM con diodo casero.

Hacer un transistor es un poco más difícil pero posible.

Piense si la tecnología y los recursos que tenían Bardeen o Lillemeyer.

Podrías recrear eso fácilmente

Dicho esto, hay una historia muy divertida pero larga (realmente necesita ser contada con cerveza) de un ex colega mío que intentó “si estuviera varado en una isla desierta, ¿cómo podría construir una radio?”

A medida que avanzaba de la chispa a la válvula termoiónica al transistor hecho en casa.

Muchos desastres, viajes al hospital y destruyeron su taller …

Answer 12

No puedes El proceso es extremadamente complejo como ya lo mencionó Jacob VanWagoner.

Son componentes realmente baratos para comprar. Es mejor comprarlo en lugar de intentar hacer uno que, incluso si tiene éxito, no sería prácticamente utilizable.

Answer 13

Usted no Los compras baratos en una tienda de electrónica cercana.

Te daré algunas razones para no hacer tus propios diodos / transistores:
1) Es muy costoso fabricar el suyo.
2) Peligroso, los procedimientos involucrados son peligrosos de realizar en casa.
3) Involucra muchos procesos difíciles como la preparación de material en el que se lleva a cabo un proceso adicional de foto-litografía, grabado, etc.
4) La calificación / eficiencia que necesita no se puede obtener en un entorno hogareño con viejas técnicas tradicionales.

No diré que no puedes prepararlos en casa. Por supuesto que puede, pero es como meterse en muchos problemas para hacer algo que pueda obtener fácilmente de una tienda cercana. Y lo que puede obtener al final cuando se prepara puede no ser suficiente para sus necesidades.

Answer 14

Ciertamente no es fácil, pero existe este tipo:

Spark, Bang, Buzz y otras cosas buenas.

Realmente depende de qué quiere decir exactamente con transistor. Nile Steiner ha construido muchos amplificadores diferentes, desde tubos de vacío hechos a mano hasta triodos de llama. Si está buscando información sobre la construcción de componentes electrónicos en el hogar, aún no he encontrado una mejor fuente.

Answer 15

Gracias por el A2A, pero no sabía que esos componentes se pueden hacer en casa.
Gracias Quora por las increíbles respuestas.
Aunque parece que debe tener mucho cuidado ya que está utilizando bastantes productos químicos venenosos.

Answer 16

excelentes historias e información, pero puede comprarlas SOT-23 MMBD4148 por $ 0.19 en una sola cantidad y $ 0.03 cada una en carretes de 3000 en Digikey. Es mucho menos problema y probablemente funcionará mejor.

Diablos, con plomo 1N914A o 1N4148 cuesta 10 centavos cada uno y 0.9 centavos en 10,000 cantidades.

Los transistores de uso general tienen un precio similar.

Mi vista se está volviendo horrible y será lo suficientemente difícil de soldar a la placa …

Answer 17

No es imposible, pero es muy difícil prepararlos en casa … U LL necesita equipos sofisticados y una configuración de laboratorio dedicada … Incluso te costará mucho … Comprende el procedimiento y compra Dem … Si quieres prepararte, únete como pasante en un poco de silicio industrias de fabricación de diodos

Answer 18

Esto debería ayudar, supongo

Diodos de silicio hechos en casa

Answer 19

Otros han respondido esto bastante bien, pero asegúrese de tener cuidado. Muchos de los dopantes que necesita son bastante desagradables.

Estoy pensando aquí en el arsénico.

Mantenga su área limpia y manténgala alejada de cualquier tipo de comida.

Answer 20

Antes en mis días de jugar con la electrónica, traté de hacer uno con diodos rectificadores, que no funcionaba en lo más mínimo.