|
| |
|
Главная Журналы (в том числе и галлия). Нитрид кремния обычно получают пнролитическим осаждением при температуре 750-1100° С, используя реакцию силана с аммиаком. Скорость роста пленки SlsHt, сравнимая со скоростью роста SiOz, достигается при температурах, заметно меньших, чем в случае окисла. Это облегчает решение ряда проблем, связанных с перераспределением примесей, которое происходит в процессе окисления. Другим важным преимуществом нитрида кремния является значительно меньшая (на несколько порядков), чем в SiOz, скорость дрейфа ионов Na+ и К+, что улучшает температурную стабильность приборов. В заключение данного раздела отметим, что техника маскирования с использованием нитрида кремния практически совпадает с применяемой в случае SiOz. 2.3. Транзисторы с управляющим р - п-переходом 2.3.1. Сплавные ПТУП. В 1953 г. были описаны полевые приборы [40], полученные путем формирования сплавных уэ-п-пе-реходов с двух сторон германиевой пластины. Частота генерации таких ПТУП составляла -30 МГц, однако напряжение перекрытия было весьма большим («20 В), что определялось трудностями получения малой толщины канала при использовании сплавной технологии. Первые промышленные ПТУП были выпущены во Франции в 1958 г. под названием «текнетрон». Прибор представлял собой германиевый стержень с коаксиальным сплавным затвором [41]. Граничная частота усиления составляла л; 500 МГц. Существенным недостатком транзистора являлась его малая крутизна (gm~0,2 мА/В), не зависящая от геометрических размеров прибора [42]. Другой недостаток текнетрона (как следствие цилиндрической геометрии) - плохие условия теплообмена за счет малой поверхности канаста. 2.3.2. Диффузионный транзистор. Диффузионный ПТУП, схематически изображенный на рис. 10,(5, изготовлен методом двойной диффузии, применяемым при производстве биполярных п-р-п-транзисторов. На пластине п-кремния путем диффузионного введения акцепторной примеси создается р-п-переход (рис. 10,6). Затем изготовляется круговая маска из Si02 (рис. 10,в), через которую проводится диффузия донорной примеси до перекомпенсации р-слоя (рис. 10, г) и образования верхнего затвора п-типа. В данной конструкции прибора емкость между нижним затвором и р-областью истока и стока оказывается относительно большой, поскольку она определяется площадью всего кристалла. 2.3.3. Эпитаксиально-диффузионный транзистор. Комбинация техники эпитаксии и диффузии позволяет достичь большей гибкости в проектировании приборов и улучшить их некоторые параметры. В качестве примера можно привести эпитаксиально-диффузионный транзистор [43], схематически изображенный на рис. 11. После выращивания на р-подложке двух эпитаксиаль- ных слоев п- и р-типов через маску из SiOa, имеющую конфигурацию затвора, проводится диффузия донорной примеси до перекомпенсации верхнего. р-слоя. Применение описанной технологии позволяет более точно выдерживать размеры областей и получать приборы с достаточно малой величиной напряжения перекрытия. Кроме того, профили легирования верхнего и нижнего затворов могут быть сделаны практически одинаковыми. n-Sv Круговая паска \ (Si Og) Ди(рдз1/зиоммьш \ слой. ln\Ni3-NA\  ln\Nj3-NfiS  Исток. Канал  Сток Затбор-1 Канал Затвор-2 Рис. 10. Изготовление ПТУП методом двойной диффузии что обеспечивает симметричность управления по обоим затворам на низких частотах. Недостатком этого варианта конструкции также является большая величина емкости между нижним затвором и истоком и стоком. 2.3.4. Эпитаксиально-диффузионный транзистор с изоляцией. Для уменьшения паразитных емкостей обычно используется добавочный диффузионный процесс, с помощью которого изолируют рабочую область транзистора от подложки. Процесс изготовления такого прибора иллюстрируется рис. 12. Первой операцией является эпитаксиальное выращивание высокоомного р-слоя на подложке п-типа (рис. 12,а). Затем через защитную маску проводится диффузия донорной примеси, в результате чего /7-область оказывается окруженной со всех сторон материалом п-типа (рис. 12,6). Следующим этапом вновь является проведение диффузии донорной примеси для образования верх- Эпитаксиальный р-слой р0,5 Омсм Змкм  "Эпитопсиальныа п-слоа р-х-ОБ Ом-см Мает из SiOg  Исток. Затвор-1 Сток  Канал Затвор-2 Рис. п. Схематическое изображение эпитаксиально-диффузионного ПТУП: а - пластина кремния с двумя эпитаксиальными слоями; б -маска для формирования областей истока и стока; сечение готового прибора него затвора, замкнутого вне р-области с подложкой (рис. 12,в). После проведения диффузии акцепторов в области истока и стока до получения участков р+-типа производится осаждение 0 1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 |