СВЧ-ДИОД С БАЛОЧНЫМИ ВЫВОДАМИ Российский патент 1996 года по МПК H01L29/86 

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности, к приборам с балочными и объемными выводами и может быть использовано при создании смесительных, детекторных и др. СВЧ-диодов прежде всего миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов длин волн.

Известно, что для повышения рабочей частоты преобразовательных и др. диодов необходимо уменьшать их паразитные параметры, одним из которых является конструктивная емкость. Известным способом уменьшения конструктивной емкости диодов с балочными выводами является воздушная изоляция анодного вывода от подложки. Так в [1] анодный вывод диода к выпрямляющему контакту с барьером Шоттки изолируется от подложки воздушным каналом, вытравливаемым в полупроводнике под узкой частью вывода на глубину до полуизолирующей подложки. В [2] предлагается уменьшать конструктивную емкость диода путем полного удаления полупроводникового материала под анодным выводом, а возникающую при этом проблему механической прочности конструкции решать нанесением на диод со стороны балочных выводов слоя эластичного диэлектрика с малым Σ_д и хорошей адгезией к материалу выводов. Однако при этом, поскольку у известных диэлектриков, используемых в полупроводниковой технологии, Σ_д заметно больше, чем у воздуха, то область диода между анодным и катодным выводами оказывается заполненной диэлектриком с Σ_д>1 что, в свою очередь, создает конструктивную емкость, снижающую рабочую частоту.

Технический результат настоящего изобретения является уменьшение упомянутой выше конструктивной емкости.

Достигается этот результат тем, что в нанесенном на диод упрочняющем слое диэлектрика над областью диода между анодным и катодным выводами выполнено окно.

Сущность изобретения поясняется ниже со ссылками на чертежи. Фиг. 1 - СВЧ-диод с балочными выводами предлагаемой конструкции в разрезе по плоскости, обозначенной на фиг. 2. Фиг. 2 СВЧ- диод с балочными выводами предлагаемой конструкции, вид сверху.

На фиг. 1 виден кристалл диода, состоящий из подложки 1, n⁺- слоя 2 и n-слоя 3. Поверхность n-слоя покрыта слоем диэлектрика 4. В окне в слое диэлектрика и n-слое сформирован омический контакт к n⁺-слою 5, являющийся катодным контактом диода. В окне в слое диэлектрика к n-слою сформирован выпрямляющий контакт 6, являющийся анодом диода. К катодному и анодному контактам сформированы балочные выводы катодный 7 и анодный 8. Анодный вывод имеет узкую часть 9, прилегающую к анодному контакту, и расширенную часть 10 (фиг. 2). Сверху на выводах расположен имеющий хорошую адгезию к материалу выводов слой эластичного диэлектрика 11, с окном над областью диода между катодным и анодным выводами.

Изготовленный такой диод может быть описан в [3] с добавлением операций нанесения слоя эластичного диэлектрика, например полиимида, и травления в нем окна над областью диода между катодным и анодным выводами.

Использование: в полупроводниковой электронике, в частности, в приборах с балочными и объемными выводами при создании смесительных, детекторных и других СВЧ-диодов и диодов миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов длин волн. Сущность изобретения: в слое эластичного диэлектрика, расположенного под анодными и катодными выводами и являющимся несущей основой диода, убирается его центральная часть, покрывающая анод и прилегающие к нему области анодного и катодного выводов. Слой диэлектрика принимает форму рамки, опирающейся на балочные выводы и скрепленной с ними, за счет чего сохраняется прочность конструкции. 2 ил.

СВЧ-диод с балочными выводами, содержащий последовательно расположенные друг над другом подложку, n⁺- слой, n-слой и слой диэлектрика, катодный контакт к n⁺-слою, анодный контакт к n-слою, балочные выводы к контактам и слой эластичного диэлектрика, расположенный над катодными и анодным балочными выводами, отличающийся тем, что в слое эластичного диэлектрика над всей областью диода между анодным и катодным выводами выполнено окно.