Субмикронные интегральные схемы: элементная база и проектирование. Рындин Е.А - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

29
d
i
от 0 до 18 нм [32]. Однако наличие спейсера увеличивает толщину области про-
странственного заряда управляющего перехода Шоттки, что снижает крутизну тран-
зистора [28]. Экспериментально показано, что оптимальной является толщина спей-
сера d
i
= 2 – 3 нм [28, 33].
Изменение характера рассеяния электронов в 2D-канале определяет соответ-
ствующее изменение температурной зависимости подвижности. В данном случае
при отсутствии примесного рассеяния преобладает рассеяние на акустических и
оптических фононах, в результате чего подвижность возрастает особенно значи-
тельно в области низких температур Т < 77 К (рис. 13) [28, 34].
Рекордные экспериментальные значения низкополевой подвижности состав-
ляют 9·10
3
см
2
/(В·с) при Т = 300 К [35], 2,2·10
5
см
2
/(В·с) при Т = 77 К [34] и 5·10
6
см
2
/(В·с) при Т = 2 К [36].
Рис. 13. Температурная зависимость подвижности электронов для СЛПТ на основе
AlGaAs/GaAs (точки) и для объемного GaAs с концентрацией примеси N
D
= 4·10
13
см
-3
(кривая 1) и N
D
= 10
17
см
-3
(кривая 2).
Таким образом, использование гетероперехода и селективного легирования
позволяет достичь высокой подвижности электронов при их высокой концентрации
в канале СЛПТ и обеспечивает граничные частоты транзисторов в диапазоне f
T
= 80
– 120 ГГц [28, 29].
Сверхбыстродействующие цифровые интегральные схемы представляют со-
бой одно из наиболее перспективных направлений применения ПТШ и СЛПТ на
основе GaAs/AlGaAs. В современных логических элементах (ЛЭ) на основе самосо-
вмещенных ПТШ на GaAs достигнуто время задержки t
З
= 15 пс при температуре Т
= 300 К, в ЛЭ на базе AlGaAs/GaAs СЛПТ время задержки составляет t
З
= 11,6 пс
при Т = 300 К и t
З
= 5,8 пс при Т = 77 К [29].
30
На рис. 14 - 16 приведены примеры схем интегральных логических элементов
на основе GaAs ПТШ и AlGaAs/GaAs СЛПТ [29]. Рис. 17 отображает вольт-
амперные характеристики (ВАХ) инвертора на полевых транзисторах с непосредст-
венными связями (НСПТ) [29].
Рис. 14. Схемы НСПТ-элементов на основе GaAs: а – варианты базовой схемы
инвертора с нагрузкой в виде: полевого транзистора, транзистора без затвора,
резистора; б – ЛЭ ИЛИ-НЕ; в – ЛЭ ИЛИ-НЕ с коэффициентом разветвления по
выходу равным 2

Страницы