Процессы микро- и нанотехнологий. Ч. 1. Шутов Д.А - 45 стр.

      Транзисторы средней и большой мощности работают в режимах высоких
плотностей тока (2÷30 мА/мм2). Конструкции мощных транзисторов
разрабатывают с учетом эффекта оттеснения эмиттерного тока. Этот эффект
заключается в том, что плотность тока в центре эмиттерной области существенно
ниже плотности тока на ее периферии, и падение напряжения на эмиттерном
переходе будет расти при смещении от центра эмиттера. Поэтому для повышения
мощности транзистора необходимо увеличивать не общую площадь эмиттера SЭ, а
отношение периметра Р эмиттера к его площади. На рис. 5 показаны различные
конструкции эмиттеров мощных транзисторов с большим отношением P/SЭ.
      В цифровых схемах транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ)
используются многоэмиттерные транзисторы, которые содержат несколько
эмиттеров, работающих в одной базовой области. На рис. 6 показан
четырехэмиттерный транзистор. Из рисунка видно, что эмиттеры находятся на
разных расстояниях от базового контакта, что приводит к существенному
различию в сопротивлениях эмиттер-базовых цепей. Для выравнивания этих
сопротивлений по области базы прокладывают проводник, а форма базовой
области имеет отросток, который является базовым резистором с коэффициентом
формы 3 ÷ 4.
      В аналоговых ПИМС находят применение и p-n-p транзисторы, совместимые
с планарно-эпитаксиальной технологией. Конструкция такого транзистора
приведена на рис. 7. Их изготавливают одновременно с n+-p-n транзисторами по
обычной технологии. Эмиттерный и коллекторные слои получают на этапе базовой
диффузии, причем коллекторный слой охватывает эмиттер со всех сторон. Базовая
область формируется на основе эпитаксиального слоя с подлегированием
контактной области во время эмиттерной диффузии. Перенос носителей в таком p-
n-p транзисторе протекает в горизонтальном направлении. Инжектированные из
боковых частей эмиттера в базу дырки диффундируют к коллекторной области в
приповерхностном слое. Ширина базы равна расстоянию между р-слоями
(3÷4 мкм). Из-за сравнительно большой ширины базы частотные свойства p-n-p
транзисторов хуже, а усиление меньше. Такие транзисторы применяют в
аналоговых схемах, где необходимо использовать транзисторы двух типов
проводимости.

Конструкции МДП – транзисторов.
      МДП - транзисторы, наряду с полевыми транзисторами, о которых будет
сказано ниже, являются униполярными, поскольку работа их основана на
использовании носителей только одного типа - основных. Принцип работы МДП-
транзистора основан на модуляции сопротивления проводящего канала между
истоком и стоком под действием потенциала затвора. Для упрощения изложения
материала далее будут рассматриваться МДП - транзисторы с индуцированным
каналом, т. е. с каналом, который наводится в области между истоком и стоком
только при наличии потенциала на затворе.
      Различают по типу проводимости канала n - канальные (рис. 9,а) и р-
канальные (рис. 9,б) МДП - транзисторы. Отметим, что у n - МДП - транзисторов
быстродействие больше, так как подвижность основных носителей - электронов
больше, чем дырок.
      Как видно из рисунков, МДП - транзистор имеет 4 вывода: исток, сток,
затвор и подложка. При симметричной конструкции исток и сток в МДП-

                                     45