Германиевый р—п—р планарно-эпитаксиальныйтранзистор

 

Оп исАЙЙе

И ЗОБ РЕ ТЕ Н ИЯ

Союз Сааетсииз

Саииалист ическ и з

Респталин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 01.VI1.1969 (.% 1340101!26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 08.1.1973. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 19 1Ч.1973. 1, Кл. H. 01! 3/12

Комитет па делам ивааретеиий и открытий ари Совете Мииистрас

СССР

УД К 621.382.2.002 (088.8) Авторы изобретения

Е. А. Белановскии, В. H. Данилин, Ю. П. Клюев, А. А. Морозов, В. Б. Синев, А,:Л. Филатов и А. А. Чернявский

Заявитель

ГЕРМАН ИЕВЫИ р — n — р ПЛАНАР НО-ЭП ИТАКСИАЛ ЬНЫИ

ТРА НЗ И СТОР

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в электронных устройствах.

Известны германиевые планарпые транзисторы, состоящие из германневой пластины р-типа проводимости, защитной пленки SiO, в которой под окном выполнен диффузионный базовый слой и-типа проводимости, металлического экрана, второго слоя пленки SiOq, в которой выполнены базовый и эмиттерньш электроды, третьего слоя пленки Si02 н токоведущих площадок к эмиттерному и базовому электродам, проходящих внутри базового и эмпттерного окон и раэмещающихся на третьем слое пленки SiO .

Однако размещение ряда элемептоь в известном прототипе имеет существенный недостаток, прпгодящий к неполному использованию воэможностей получения высокочастотных параметров. Так, токоведущие площадки выполнены отдельно и соединены с электродами эмиттера н базы через окна, площадью меньшей, чем размеры самих электродов, что ограничивает возможности выполнения электродов с малымп размерами и увеличивают сопротивление контактов, Кроме того, токоведущие площадки расположены частично вне площади коллекторного перехода, что увеличивает паразптную емкость эмнттер-коллектор.

Недостатком копструкцпн является наличие изоляционного слоя, на котором размещаются токоведущие площадки, а также наличие экрана поверх первого слоя SiO . предназначенных для уменьшения емкости эматттер-кол5 лектор.

Цель изобретения — устранение этих недостатков, а именно повышсште предельной рабочей частоты и уменьшение паразптпой емкости эмиттер-коллектор.

10 Для этого в предлагаемой конструкции эмиттерный электрод расположен внутри токоведущей площадки и составляет с ней единое целое, токоведущая площадка расположена в пределах площади коллскторного окна; отсут1,3 ствует третий слой пленки Si0, а также экран поверх первого изолирующего слоя; под базовым окном и изолпрукпцнм слоем выполнен дополнительный диффузионный слой и-типа проводимости с поверхностной 1 онцентрацией

20 нсосновных носителей заряда пе менее

10- и пт/слтз, граница которого проходит па расстоянии 2 — 3 мкм от края эмиттера.

В предлагаемой конструкции глубина дополнительного диффузионного слоя а-типа прово25 димости и расстояние между эмнттерным и ба3овым окном выбраны Tàк, Iто край дополнительного слоя и-типа проводнмостн проходит на расстоянии по крайней мере мснее 2 — 3 мктт от края эмнттера, что необходимо для умень30 п|еппя сопротивления, причем концентрация

333877

1О

3О

50 примесей вблизи электрода базы близка к предельной и составляет величину 10 о ат(см . В противном случае сопротивление базы будет увеличиваться, что приведет к снижению граничной рабочей частоты. Это позволяет до минимума снизить сопротивление пассивной части базы чб и, следовательно, увеличить предельную рабочую частоту при уменьшенных требованиях фотогравировки, что удешевляет стоимость транзистора.

Токоведущая площадка, выполненная в пределах площади коллекторного окна, уменьшает паразитную емкость эмиттер-коллектор, что также повышает предельную рабочую частоту. Токоведущая площадка является одновременно эмиттером, причем эмиттер расположен внутри токоведущей площадки, что упрощает и удешевляет конструкцию, так как исключается операция напыления токоведущей площадки. Кроме того, расположение эмиттера внутри токоведущей площадки позволяет получать надежно защищенный от внешних воздействий эмиттерный переход.

Площадь токоведущей дорожки эмиттера меньше половины площади коллекторного окна, что позволяет иметь эмиттерную площадку, достаточную для надежного пр исоед инения выводов без увеличения паразитных емкостей как эмиттер-коллектор, так и эмиттер-база.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Транзистор содер>кит германпевую пластину 1 с эпитаксиальпьв| слоем, защищенную первичным слоем 2 пленк и SiOq, в котором выполнено окно и создан основной базовый диффузионный слой 3-п типа проводимости, выполнен второй слой 4 защитной пленки SiO>, сквозь одно нз окон последней в пластине германия выполнен дополнительный диффузионный слой 5 с концентрацией на поверхности

FIe менее !О"о ат/смз и металлический электрод б; в другом окне во вторичной защитной пленке SiOp размещен электрод 7 эмнттера, расположенный внутри контактной площадки

8, причем электрод эмиттера и контактная дорожка составляют одно целое.

Пример транзистора, используемого для схем метрового диапазона с АРУ: германиевая эпитаксиальная пластина пмест подложку р+-типа с удельным сопротивлением менее

0,01 ом см. Рабочая часть пластины 1 р-типа проводимости имеет удельное сопротивлсми< порядка 3 ом см, толщина основного диффу. зионного слоя 3 п-типа проводимости составляет приблизительно 1,2 мкл|. Размеры коллекторного окна 0,07Х0,07 мм, базового окна 0,06Х0,02 мм, эмиттерного окна

0,005 Х0,04 лак и эмиттерного электрода

0,06Х0,02 мл|. Расстояние между эмиттерным и базовым окнами составляет 0,01 л|м.

Сильно легированный дополнительный диффузионный слой 5 zz-типа проводимости имеет поверхностную концентрацию порядка

10 о ат)смз и глубину — 7 мкм.

Электрод 7 эмиттера выполнен одновременно с контактной площадкой напылением, фотогравировкой и вплавлением алюминия. Изоляционные слои SiOq образованы пиролитическим разложением этилсиликата и имеют толщину первого слоя 2 — 0,00015 л|л| и второго слоя 4 — 0,0001 мм.

Предлагаемые транзисторы пригодны для использования в разработках ПТК и УПЧ серийных телевизоров, включая цветные, а также в другой приемно-усилительной аппаратуре.

Предмет изобретепия

Германиевый р-п-р планарно-эпитакспальный транзистор, содержащий основной диффузионный слой и-типа проводимости, выполненный под коллекторным окном в первичной защитной пленке $10, дополнительный диффузионный слой п-типа проводимости, выполненный под базовым окном во второй защитной пленке, находящейся на первой, выполненный через окно во второй пленке эмиттерный электрод, соединенный с токоведущей площадкой, отличающийся тем, что, с целью повышения предельной рабочей частоты, уменьшения паразитной емкости эмиттер-коллектор, а также упрощения конструкции, эмиттер расположен внутри токоведущей дорожки, которая не выходит за пределы коллекторного окна, и составляет с ней единое целое, а дополнительный диффузионный слой п-типа проводимости с поверхностной концентрацией неосповных носителей заряда под базовым окном не менее 10 о ат)смз расположен под защитной пленкой между эмиттером и базой.

333877

5 3 6 8

7 7 с

Закво 926 Изд Мв 1125 Тираж 780 Подписное

ЦНИИГ1И Комитета,по делам изобретений н открытий,при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Обл. тип, Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли

Составитель М. Лепепиина

Редактор Н. Караванская Техред Т. Курилко Корректор О. Тюрина