ИНВЕРТОР Советский патент 1996 года по МПК H01L29/80 

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в качестве ключевого или усилительного элемента.

Целью изобретения является уменьшение рассеиваемой мощности и уменьшение разброса параметров. На чертеже представлен инвертор. Инвертор состоит из полуизолирующей подлюки 1 арсенида галлия, на которой расположен первый нелегированный слой 2 арсенида галлия толщиной2000 с фоновой концентрацией примесей донорного типа10¹⁴см^-3. На слое 2 расположен первый сильнолегированный слой 3 n-типа проводимости толщиной 30 с концентрацией примесей 10²⁰см^-3. Третий нелегированный слой 4 арсенида галлия толщиной 1000 с фоновой концентрацией примесей 10¹⁴см^-3 расположен на слое 3. На слое 4 расположен второй сильно- легированный слой 5 арсенида галлия р-типа проводимости толщиной 30 с концентрацией акцепторных: примесей 10²⁰см^-3. На слое 5 расположен второй нелегированный слой 6 толщиной 600 с фоновой концентрацией примесей 10¹⁴см^-3. Области истоков 7, стоков 8 простираются в глубину вплоть до первого нелегированного слоя 2. Между соседними транзисторами с разного типа проводимостью областями истоков и стоков выполнена гальваническая связь 9. Гальваническая связь 1О соединена с затворами 11.

Инвертор работает следующим образом.

При подаче на затвор транзистора напряжения (1:1,5) В канальное взаимное обеднение слоев снимается и электроны подтягиваются к δ+n

-СаАs слою. р-п-переход смещается в прямом направлении и наступает вырождение в δ n -слое по электронам. Тогда, если области исток, сток имеют проводимость n-типа, то в транзисторе (Т₂) возникает проводящий канал n-типа. В случае подачи на затвор отрицательного напряжения, превышающего некоторое пороговое значение, образуется канал "дырочного" типа проводимости в транзисторе со стоком и истоком р-типа (Т₁). При этом область канала, прилегающая к сильнолегированному слою типа проводимости, противоположного типу проводимости истока, стока, не участвует в переносе тока по каналу. При подаче сигнала одной полярности, превышающего пороговое значение, открывается только тот транзистор, который имеет тип проводимости истока, стока, противоположный полярности подаваемого на затвор напряжения питания, т.е. при положительном (отрицательном) напряжении открывается транзистор Т, (Т₂).

Изобретение может быть использовано в системах связи, в запоминающих системах в качестве ключевого или усилительного элемента. Цель изобретения - уменьшение рассеиваемой мощности и уменьшение разброса параметров инверторов по площади кристалла. Инвертор состоит из полуизолирующей подложки 1 арсенида галлия, первого нелегированного слоя 2 арсенида галлия, толщиной 2000 , с фоновой концентрацией примеси донорного типа 10¹⁴см^-3, первого сильнолегированного слоя 3 n-типа проводимости, толщиной 30 , с концентрацией примеси 10²⁰см^-3 третьего нелегированного слоя 4 арсенида галлия толщиной 1000 с фоновой концентрацией примеси 10¹⁴см^-3, второго сильнолегированного слоя 5 арсенида галлия р-типа проводимости, толщиной 30 , с концентрацией акцепторной примеси 10¹⁴см^-3, второго нелегированного слоя 6 арсенида галлия, толщиной 600 с фоновой концентрацией примеси 10¹⁴см^-3, из областей истоков 7, стоков 8, простирающихся в глубину вплоть до первого нелегированного слоя 2; между соседними транзисторами с разного типа проводимостью областями истоков и стоков выполнена гальваническая связь 9 и 10, между их затворами 11, а также между стоком одного 8 и истоком другого 7. 1 ил.

Инвертор на комплементарных полевых транзисторах с затвором Шоттки с нормально закрытыми и открытыми каналами, выполненными на структуре, содержащей подложку из арсенида галлия, на которой последовательно расположены первый нелегированный слой арсенида галлия, первый сильнолегированный слой арсенида галлия, второй нелегированный слой арсенида галлия и контакты стоков, истоков и затворов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения рассеиваемой мощности и уменьшения разброса параметров, между вторым нелегированным и первым сильнолегированным слоем арсенида галлия расположены два смежных слоя, один из которых является третьим нелегированным слоем, а другой вторым сильнолегированным слоем с типом проводимости, противоположным типу проводимости первого сильнолегированного слоя, при этом толщина второго нелегированного слоя составляет толщины сильнолегированных слоев противоположного типа проводимости одинаковы и составляют при концентрации примесей в них 10^1 7-10^2 0 см^-3, толщина третьего нелегированного слоя составляет при этом затворы объединены, а области истоков и стоков выполнены в виде сильнолегированных областей взаимно противоположного типа проводимости и имеют глубину до первого нелегированного слоя.