5.1.3. Гетероструктурные биполярные транзисторы.
Ниже приведён пример энергетических диаграмм n-p-n транзистора с широкозонными эмиттером и коллектором.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n p n
|
|
|
|
EC
EF
Ei
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EV
wЭБ wБ wБК
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EF
EF,n
|
|
|
|
VБЭ VБК
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь существенно, что электрическая прочность переходов ЭБ и БК обеспечивается широкими обеднёнными слоями wЭБ и wБК.
Необходимо также учесть образование сверхинжекции из эмиттера в базу, что обеспечено скачком дна зоны проводимости на границе гетероперехода.
На следующем рисунке приведён пример конструкции гетероструктурного БП транзистора с широкозонным эмиттером.
Далее показана схема зонных диаграмм этого транзистора в равновесном состоянии (без протекания тока) и в рабочем режиме.
5.2. Полевые транзисторы на основе гетероперехода.
СЛПТ селективнолегированный полевой транзистор (Наличие «спейсера»)
SDHT Selectively doped heterojunction transistor.
Такой полевой транзистор также называют НЕМТ (High Electron Mobility Transistor)
Структура МДПТ с 2D - электронным газом (НЕМТ).
Диэлектрик (Si3N4)
Металлизация
И
З
С
|
|
|
|
|
Область с 2D эл.газом
Подложка - полуизолирующий GaAs
Энергетическая диаграмма на границе раздела р-GaAs и n-(Al,Ga)As
|
|
|
|
-
EC
2D-эл. газ
EF
ΔEC
EV
|
|
|
|
При Т = 300К подвижность
электронов в слое 2D-эл.газа
при
поверхностной плотности электронов
При
этом R□
= 300 Ом, сопротивление канала может
составлять: RК
= 3 Ом (lK
= 0.5мкм, b = 50мкм)
Существуют два варианта конструкции НЕМТ, отличающиеся расположением слоев полупроводника с разной шириной запрещенной зоны.
|
|
|
|
Прямая структура Обращенная структура
|
|
|
|
di
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
Прямая структура содержит меньше слоев, но в прямой структуре (Al,Ga)As более открыт для диффузии примесей из металла и воздействия атмосферы. Это может приводить к деградация параметров транзистора во времени.