ГЕРМАНИЕВЫЙ р—п—р ПЛАНАРНО-ЭПИТАКСИАЛЬНЫЙТРАНЗИСТОР Советский патент 1972 года по МПК H01L29/06 

Изобретение относится к области электроннон техники и может быть )1сг1ользовано в электронных устройствах.

Известны германиевые планарные транзисторы, состоящие из германиевой пластины /7-ТИ1Ш проводимости, защитной пле}1ки SiOo, в которой иод окном выполнен диффузионный базовый слой я-типа проводимости, металлического экрана, второго слоя пленки SiOg, в которой выполнены базовый и эмиттерный электроды, третьего слоя илеики SiO2 н токоведущих илощадок к эмиттериому и базовому электродам, проходящих внутри базового и эмиттерного окон и размещаюп нхся па третьем слое пленки SiO2.

Однако размещение ряда элементов в известном прототипе имеет существенный недостаток, приводящий к иеполиому использованию возможпостей получения высокочастотных параметров. Так, токоведущие илоп1адки выполиены отдельно н соединены с электродами эмиттера п базы через окна, площадью меньшей, чем размеры самих электродов, что ограничивает возможности выполнения электродов с малыми размералп п уиелнчпвают сопротивление контактов. Кроме того, токоведущие площадки расположены частично вне площади коллекторного перехода, что увеличивает паразптпую емкость эмиттер-коллектор.

нзоляционного слоя, на котором размещаются токоведущие площадки, а также наличие экрана поверх первого слоя SiOj. предназначениых для уменьшения емкосги эл,иттер-коллектор.

Цель изобретения - устранение этих недостатков, а именно повьппение предельной рабочей частоты и у.меиьшение паразитной емкости эмиттер-коллектор.

Для этого в предлагаемой конструкции эмиттерпый электрод расположен внутри токоведугцей площадки п составляет с ней единое целое, токоведунитя плои1;адка расиоложеиа в пределах площади коллекторного окна; отсутствует третий слой плеики SiOs, а также экран поверх первого изолирующего слоя; под базовым окном и изолпруклцим слоем выиолнен дополнительный диффузионный сло11 /г-типа проводимости с поверхностной концентрацией неосновных носителей заряда не лгенее 10-° ат/с.н, грап.ица которого проходит на расстоянии 2-3 мкм от края эмиттера.

В предлагаемой коиструкции глубина дополнительного диффузионного слоя д-типа провод 1мости и расстояние между эмиттерным и базовым окном выбраны так, что край дополиительно1-о слоя п-тииа проводимости проходит на расстоянии по крайней мере менее 2--3 мкм от края эмиттера, что необходимо для зменьшеппя сопротивления, причем концентрация

примесей вблизи электрода базы близка к предельной и составляет величину ат/см. В противном случае сопротивление базы будет увеличиваться, что приведет к снижению граеичной рабочей частоты. Это позволяет до минимума снизить сопротивление пассивной части базы Ч6 и, следовательно, увеличить предельную рабочую частоту при уменьшенных требованиях фотогравировки, что удешевляет стоимость транзистора.

Токоведушая площадка, выполненная в пределах площади коллекторного окна, уменьшает паразитную емкость эмиттер-коллектор, что также повышает предельную рабочую частоту. Токоведущая площадка является одновременно эмиттером, причем эмиттер расположен внутри токоведущей площадки, что упрощает и удешевляет конструкцию, так как исключается операция напыления токоведущей площадки. Кроме того, расположение эМИттера внутри токоведущей площадки позволяет получать надежно защищенный от внешних воздействий эмиттерный переход.

Площадь токоведущей дорожки эмиттера меньше половины площади коллекторного окна, что позволяет иметь эмиттерную площадку, достаточную для надежного присоединения выводов без увеличения паразитных емкостей как эмиттер-коллектор, так и эмиттер-база.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Транзистор содержит германиевую пластину 1 с эпитаксиальным слоем, защищенную первичным слоем 2 пленки SiO2, в котором выполнено окно и создан основной базовый диффузионный слой 3-« типа проводимости, выполнен второй слой 4 защитной пленки SiOg, сквозь одно из окон последней в пластине германия выполнен дополнительный диффузионный слой 5 с концентрацией на поверхности не менее ат/см и металлический электрод 6; в другом окне во вторичной защитной пленке SiO2 размещен электрод 7 эмиттера, расположенный внутри контактной площадки 8, причем электрод эмиттера и контактная дорожка составляют одно целое.

Пример транзистора, используемого для схем метрового диапазона с АРУ: германиевая эпитаксиальная пластина имеет подложку p-типа с удельным сопротивлением менее 0,01 ом-см. Рабочая часть пластины / р-пта

проводимости имеет удельное coпpoтивл(Яiи. порядка 3 ом-см, толщина основного диффузионного слоя 3 м-типа проводимости составляет приблизительно 1,2 мкм. Размеры коллекторного окна 0,07X0,07 мм, базового окна 0,06x0,02 мм, эмиттерного окна 0,005X0,04 мм и эмиттерного электрода 0,06X0,02 мм. Расстояние между эмиттерным и базовым окнами составляет 0,01 мм.

Сильно легированный дополнительный диффузионный слой 5 /г-типа проводимости имеет поверхностную концентрацию порядка Ii02° ат/см .и глубину--7 мкм.

Электрод 7 эмиттера выполнен одновременно с коятактрюй площадкой напылением, фотогравировкой и вплавлением алюминия. Изоляционные слои SiOa образованы пиролитическим разложением этилсиликата и имеют толщину первого слоя 2-0,00015 мм и второго слоя 4-0,0001 мм.

Предлагаемые транзисторы пригодны для использования в разработках ПТК и УПЧ серийных телевизоров, включая цветные, а также в другой приемно-усилительной аппаратуре.

Предмет изобретения

Германиевый р-п-р планарио-эпитакснальный транзистор, содержащий основной диффузионный слой л-типа проводимости, выполненный под коллекторным окном в первичной защитной пленке SiOg, дополнительный диффузионный слой п-типа проводимости, аыполненный под базовым окном во второй защитной пленке, находящейся на первой, выполненный через окно во второй пленке эмиттерный электрод, соединенный с токоведущей площадкой, отличающийся тем, что, с целью

повышения предельной рабочей частоты, уменьшения паразитной емкостн эмиттер-коллектор, а также упрощения конструкцни, эмиттер расположен внутри токоведущей дорожки, которая не выходит за пределы коллекторного окна, и составляет с ней едипое целое, а дополнительный диффузионный слой л-типа проводимости с поверхностной концентрацией неосновных носителей заряда под базовым окном .не менее ат/см расположен под защитной пленкой между эмиттером и базой.

±.J

L