A V-FET (SIT) technológia a félvezetők történetének egyik legkülönlegesebb, egyben legtragikusabb fejezete.
A hetvenes évek közepétől kezdve a Sony, a NEC, a Yamaha és a Hitachi olyan eszközöket gyártott, amelyek hangminőségben mindmáig felülmúlhatatlanok — mégis mindössze 5–7 évig voltak gyártásban.

A kérdés, amelyet minden audiofil feltesz:
Miért tűnt el egy olyan technológia, amely a valaha hallott legjobb félvezetős hangzást adta?

És a még fontosabb kérdés:
Miért nem gyártható ma sem, amikor 5 nm-es csíkszélességgel CPU-k készülnek?

Az okok mélyen a fizikai működésben, a gyártástechnológiában és a gazdasági realitásokban gyökereznek.

5.1 A SIT gyártása alapvetően különbözött minden más tranzisztortól

A 70-es években két nagy félvezetőcsalád létezett:

BJT – bipoláris tranzisztorok
MOSFET – szigetelt kapus FET-ek

A SIT egyikhez sem hasonlított.

A SIT (V-FET) gyártási sajátosságai:

vertikális csatorna (nem sík, hanem 50–100 µm mély)
vastag, nagyfeszültségű epitaxiális réteg
egyedi diffúziós profil, amely ±1–2% pontosságot igényel
PN-junction kapu, nem MOS-kapu
nagyon nagy lapka (die) méret, több tízszerese egy MOSFET-nek
egyedi layout, nem integrálható cellastruktúra

Ezzel szemben a modern MOSFET / CMOS technológia:

5–7 nm-es csatornák
20–60 nm csatornamélység
extrém vékony oxidréteg
sík vagy FinFET / GAAFET struktúra
digitális kapcsolásra optimalizálva

A kettő teljesen más világ.
A modern félvezetőgyárak már nem képesek SIT-et gyártani, mert hiányoznak a szükséges eszközök.

5.2 A P-csatornás V-FET-ek gyártása valóságos rémálom volt

Minden gyártó egybehangzó állítása szerint:
a P-csatornás SIT-ek (például 2SJ28, 2SJ20, 2SJ26, 2SJ27) selejtaránya 60–90% volt.

Ennek oka:

a p-csatorna diffúziója rendkívül nehéz
a PN-kapu kialakítása nagyfeszültség mellett könnyen átüt
doping-profil eltérések instabil vagy teljesen működésképtelen eszközt eredményeztek
wafer-szinten is gyakran teljes sorok kerültek kidobásra

Ez azt jelenti, hogy 10 waferből akár egyetlen használható P-SIT pár sem készült.
Ez a gyártás gazdaságilag fenntarthatatlan volt.

5.3 A wafer-kihasználás tragikusan rossz volt

Míg egy MOSFET esetében:

1 waferből több tízezer darab készülhetett,

addig a V-FET-nél:

1 waferből 20–50 darab N-csatornás eszköz
1 waferből 1–10 darab használható P-csatornás eszköz

A Yamaha, Sony és NEC mérnökei szerint
egy jó SIT-pár előállítása akár 100–200 rossz darab árán történt.

Ez ma elképzelhetetlen költséget jelentene.

5.4 A modern 5–7 nm technológia nem tud SIT-et gyártani

Gyakran hallani a kérdést:
„Ha ma már 5 nm-en gyártanak, miért ne tudnának régi V-FET-et gyártani?”

Azért, mert a SIT teljesen ellentétes működésű és felépítésű a modern technológiával.

A mai gyárak nem tartalmazzák:

a szükséges 50–100 µm mély diffúziós kemencéket
a vastag epitaxiális réteg építésének folyamatát
a nagyfeszültségű PN-kapu implantációs lépéseit
a SIT-specifikus layoutot
a lineáris analóg működésre hangolt paraméterek mérését

Egy modern félvezetőgyár alkalmatlan SIT gyártásra, ugyanúgy, ahogy egy CPU-gyár sem tudna vákuumcsövet készíteni.

5.5 Gazdasági okok – a halálos ítélet

1978–1981 között a gyártók a következő problémákkal szembesültek:

a gyártási költség magasabb volt, mint az eladási ár
a selejtarány kezelhetetlen volt
a MOSFET-ek egyre olcsóbbak és jobbak lettek
a piac túl kicsi volt (audio high-end)
a nagy cégek más irányba fordultak

Sony digitális technológia, Walkman, videók
NEC logikai IC-k, CPU-k
Hitachi laterális MOSFET
Yamaha félvezetőgyártás leállítása

Ezért szűnt meg minden gyártó SIT gyártása:

Sony 1980–1981 között
NEC 1982 körül
Yamaha a B-2 után teljesen
Hitachi csak prototípusokig jutott

5.6 Miért pótolhatatlan és miért nem gyártható ma újra?

A V-FET örökre eltűnt, mert:

triódás Id–Vg görbéje utánozhatatlan
PN-kapus térszűkítésű működése egyedi
vertikális mély csatornaszerkezete ma már nem gyártható
a modern félvezetőipar teljesen más irányba fejlődött
a piac túl kicsi lenne a gyártás újraindításához
a költség milliárd dolláros lenne

Ezért igaz:

A V-FET az audio történetének egy soha vissza nem térő csodája.

És ezért különleges Tunerman projektje is:
egy hibrid IC-t (SI-1050G) egy kihalt, de verhetetlen félvezetővel hoz össze — úgy, ahogy azt soha senki nem tette előtte.