ВСЕСОЮЗНАЯ ПДТЕКГКО-]1ХШ?'/ГКА1БИБЛИОТЕКА Советский патент 1971 года по МПК H01L29/786 

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к пленочным полевым транзисторам с изолированным затвором. Известен пленочный полевой транзистор со структурой металл - диэлектрик - полупроводник, где в качестве диэлектрика используется окись алюминия, а в качестве полупроводника - слои селенида кадмия.

В этих приборах имеется релаксация параметров, которая проявляется в искажениях вершины передаваемого прямоугольного импульса или в длительном установлении стационарного значения тока при включении пленочного полевого транзистора в стационарный режим.

В известных пленочных полевых транзисторах, использующих А120з в качестве изолятора затвора, релаксационные процессы различной длительности обусловлены наличием ловушечных состояний в широкозонном и обычно высокоомном полупроводнике, где концентрация ловушек сравнима с концентрацией носителей заряда.

Одной из причин затягивания переходных процессов являются ловушки, особенно глубокие, которые имеют большие времена обмена носителями с зоной проводимости.

ностью параметров, что позволит использовать их в импульсных схемах.

Для этого в качестве полупроводника используют узкозонный, низкоомный материал, например термически осажденную пленку теллура, в сочетании с окисью алюминия в качестве диэлектрика с концентрацией свободных ионов не более при тангенсе угла потерь не более 0,01.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где / - подложка из изолирующего материала (ситалл, стекло, органическая пленка и т. д.); .2 - электроды исток-сток, обычно из золота; 3 - затвор из алюминия; 4 - слой окиси алюминия, полученный анодированием затвора в плазме тлеющего разряда в кислороде; 5 - слой узкозонного полупроводника (в наших образцах-теллура). Толщина

ОКИСИ алюминия составляет 400-500 А, толщина слоя теллура 200-350 А. Относительная нестабильность негерметизированных полевых транзисторов предлагаемой конструкции не превышает 0,02-0,04.

Отсутствие включений гидроокисей в аморфной пленке окиси алюминия, а также достаточно низкая концентрация свободных ионов, обладающих, к тому же, чрезвычайно малой подвижностью, предотвращает образование новых ловущечных состояний на границе раздела диэлектрик-полупроводник. Об отсутствии включений свидетельствует малое значение тангенса угла потерь, который не превышает 0,01, а концентрация свободных ионов, вычисленная из изменений порогового напряжения в пленочном полевом транзисторе, имеет значение не более .

С другой стороны, узкая запрещенная зона теллура обеспечивает почти полную ионизацию мелких ловушечных состояний при температурах значительно меньших комнатной, а почти металлическая проводимость приводит к мгновенному рассасыванию объемного заряда более глубоких ловушек на границе раздела диэлектрик - полупроводник, концентрация которых значительно меньше концентрации носителей.

Сочетание упомянутых свойств указанных материалов в структуре пленочного полевого транзистора обеспечивает качественно новый результат, заключающийся в отсутствии релаксаций тока.

Предлагаемые транзисторы могут применяться в устройствах вычислительной техники.

Предмет изобретения

Пленочный полевой транзистор МОП структуры на основе полупроводника с узкой запрещенной зоной, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности параметров транзистора, в качестве диэлектрика использована окись алюминия с концентрацией свободных ионов не более 10 см.

3ff5 2

vcy)

/////////7X v///77Z

/л

/