Мощная свч-транзисторная структура

 

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, з частности к конструкциям мощных СВЧ-транзисторов. Цель изобретения - повышение максимальной рабочей частоты и коэффициента усиления по мощности транзисторной структуры за счет снижения паразитной емкости контактной площадки. Для этого ширина канавок, протравленных в контактных площадках для уменьшения площади обкладки паразитного конденсатора,не превышает их удвоенной глубины.Это .условие обеспечивает образование воздушного зазора по всей площади канавок, что дополнительного снижает паразитную емкость контактных площадок 2 ил. 4 7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Н 01 1 29/72

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1,фь„ ,«О С) К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4832708/25 (22) 30.05.90 (46) 15.06.92. Бюл. Nò 22 (71) Воронежский госуниверситет им, Ленинского комсомола (72) Б. К, Петров, А. И. Кочетков и О. М, Булгаков (53) 621.382(088.8) (56) Кремниевые планарные транзисторы/Под ред. Я.А,Федотова. М.: Сов. радио, 1973, с, 239, Заявка Японии N. 63 — 136637, кл. Н 01 L

21/60, 1988. (54) МОЩНАЯ СВЧ-ТРАНЗИСТОРНАЯ

СТРУКТУРА

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности к конструкции мощных СВ4-транзисторов.

Известна мощная СВЧ-транзисторная структура, содержащая полупроводниковую подложку, на которой сформированы области базы и эмиттера, соединенные с соответствующими им сплошными металлизированными площадками, сформированн ыми на поверхности подложки и предназначенными для присоединения проволочных проводников, электрически связывающих эти площадки с внешними выводами корпуса транзистора.

Большая емкость металлизированных контактных площадок, сравнимая по величине с емкостью коллекторного р-и-перехода ухудшает параметры такой структуры.

„„. Ж„„1741190 А1 (57) Изобретение относится к полупроводниковой электронике, а частности к конструкциям мощных СВЧ-транзисторов, Цель изобретения — повышение максимальной рабочей частоты и коэффициента усиления по мощности транзисторной структуры за счет снижения паразитной емкости контактной площадки. Для этого ширина канавок, протравленных в контактных площадках для уменьшения площади обкладки паразитного конденсатора,не превышает их удвоенной глубины. Это,условие обеспечивает образование воздушного зазора по всей площади канавок, что дополнительного снижает паразитную емкость контактных площадок, 2 ил.

Наиболее близкой к изобретению является мощная СВЧ-транзисторная структура, содержащая полупроводниковую подложку с областями эмиттера, базы и коллектора, причем две из этих областей соединены с металлизированными площадками для присоединения выводов, расположенными на поверхности подложки. Для уменьшения емкости этих площадок они разделены на изолированные друг от друга участки выемками в форме канавок, глубина которых не меньше толщины металлизации.

В этой конструкции емкость каждой контактной площадки образуется лишь теми изолированными площадками, которые непосредственно контактируют с проволочным проводником.

Кроме того, паразитная емкость контактной площадки велика, что уменьшает мак1741190

55 симальную рабочую частоту и коэффициент усиления по мощности этой структуры, Цель изобретения — повышение максимальной рабочей частоты и коэффициента усиления по мощности транзисторной 5 структуры за счет снижения паразитной емкости контактной площадки.

Поставленная цель достигается тем, что в мощной СВЧ-транзисторной структуре, содержащей полупроводниковую подложку 10 с областями эмиттера, базы и коллектора, причем по меньшей мере одна из этих областей соединена с металлизированной площадкой для присоединения вывода, расположенной на поверхности подложки и 15 имеющей выемки в форме канавок, глубиной не менее толщины металлизации, ширина каждой канавки не превышает ее удвоенной глубины, На фиг, 1 схематично изображена пред- 20 лагаемая транзисторная структура, на фиг.

2 — разрез А — А на фиг. 1 и соединение контактной площадки с проволочным выводом.

Мощная СВЧ-транзисторная структура содержит полупроводниковую подложку 1, 25 являющуюся телом коллектора, границу 2 базовой области, границы 3 областей эмиттера, контактную площадку 4 для присоединения вывода, выемки 5 в форме канавок, контактную металлизацию 6. На периферии 30 контактной площадки, за исключением стороны, обращенной к активным областям транзисторной структуры, выемки соединены и образуют сетку, разделяя эту часть площадки на изолированные участки. Кро- 35 ме того, устройство содержит область 7 базы, область 8 эмиттера, контакты 9 к базовой области, проволочный проводник

10, изолирующий окисел 11, область 12 контакта проволочного проводника 10 с пло- 40 щадкой 4 (так называемая "ножка").

Предлагаемое ограничение на ширину выемок 5 обеспечивает наличие воздушного зазора между металлической областью 12 и окислом 11 в объеме канавки, что уменьша- 45 ет на13 емкость контактной площадки по сравнению с тем случаем, когда такой зазор отсутствует из-за заполнения объема канавки "ножкой" 12 проводника.

Это уменьшение позволяет на -5 увеличить максимальную рабочую частоту и коэффициент усиления по мощности предлагаемой структуры, Пример. Изобретение использовано при изготовлении транзистора с выходной мощностью 75 Вт. Транзистор имеет 36 базовых областей размером 612 88 мкм и общую площадь базы 1,939 мм на кремниевой подложке с удельным сопротивлением

2,5 Ом см, содержащей 10 эмиттерных и 9 базовых контактных площадок размером

150 150 мкм. Глубина канавок равна толщине металлизации, ширина канавок — удвоенной толщине металлизации. Это позволяет получить величину коллекторной емкости транзистора 117,3 пФ и коэффициент усиления по мощности Кур=9 на частоте

440 МГц. В транзисторе, у которого ширина канавок равна утроенной толщине металлизации, эти параметры равны соответственно 127 пФ, Kyp=8,1 на частоте 400 МГц.

Использование изобретения позволяет на -5 повысить максимальную рабочую частоту и коэффициент усиления по мощности мощных СВЧ-транзисторов.

Формула изобретения

Мощная СВЧ-транзисторная структура, содержащая полупроводниковую подложку с областями эмиттера, базы и коллектора, причем по меньшей мере одна из этих областей соединена с металлизированной площадкой для присоединения вывода, расположенной на поверхности подложки и имеющей выемки в форме канавок. глубиной не менее толщины металлизации, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения максимальной рабочей частоты и коэффициента усиления по мощности транзисторной структуры за счет снижения паразитной емкости контактной площадки, ширина каждой канавки не превышает ее удвоенной глубины.

Составитель О,Булгаков

Редактор М.Бандура Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Заказ 2089 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101