слоя и слаболегированной части коллектора, приводит к уменьшению пробивного напряжения. Следовательно, требования высокочастотности и высоковольтности противоречивы.

Технологически достигаются четкие транзисторные структуры c размером базы до 0,1 мкм. При К и диаметре эмиттера около 1 мкм получаются транзисторы, у которых частота отсечки составляет несколько Ггц (1 Ггц = 109 гц).

Основной материал мощных СВЧ приборов в настоящее время – кремний. Структуры п-р-п имеют более высокую частоту, чем р-п-р, вследствие большей подвижности электронов.

Теоретически JaAs имеет преимущества над Si. Однако технология лучше отработана для кремния. Проявляются физические ограничения арсенида галлия: низкая теплопроводность, большая плотность дефектов и центров захвата носителей, приводящая к малому времени жизни неосновных носителей. Тем не менее, этот материал перспективен. Возможны повышение fT и работа при криогенных температурах вследствие малой энергии ионизации примесей (основные носители не вымораживаются даже при 4°К). Большая величина энергетического зазора материала (εg = 1,4 эВ) приводит к повышению рабочих температур.

3.6.Конструкция и технология

Наиболее распространенной технологией изготовления биполярных транзисторов является контролируемая диффузия примесей из жидкой или паровой фазы через маски. На рис. 3.19 приведены конструкции пленарного и интегрального транзисторов.

к

Рис. 3.19. Конструкции пленарного и интегрального транзисторов

На исходной пластине монокристаллического кремния наращивается без нарушения структуры кристалла кремний с малой концентрацией примесей. Такая операция называется эпитаксией. Для получения п-р-п структуры наращивается эпитаксиальная пленка n-кремния. В интегральном транзисторе исходным материалом является пластина р-кремния.

На поверхности эпитаксиального слоя образуют окислением в атмосфере кислорода или влажного воздуха при нагреве защитную пленку двуокиси кремния SiO2.

Далее проводят несколько циклов фотолитографии и диффузии примесей через маски. Цикл формирования изолированных п-областей в пластине р-кремния отображен на рис. 3.20.

На защитную пленку SiO2. наносится светочувствительный лакфоторезист, который облучается через маску (рис. 3.20). Маска удаляется и поверхность проявляется в трихлорэтилене. При этом неосвещенные места удаляются, а освещенные фиксируются, (полимеризируются). Незащищенные полимеризированным фоторезистом места обрабатываются кислотой, удаляющей защитную пленку. На поверхности образуются окна (рис. 3.20б) через которые можно вводить примеси методом диффузии.

Рис. 3.20. Этапы фотолитографии и диффузии примесей

При диффузии на поверхности создается источник принеси (напыление, пары) и устанавливается определенная температура. (1000 – 1300°С). Примеси проникают в кристалл. Глубина проникновения определяется температурой и временем процесса диффузии.

На рис. 3.20в получены п-области, изолированные р+ стенками, которые получены путем диффузии бора через окна на поверхности (рис. 3.20б). После процесса диффузии защитная маска полимеризованного фоторезиста и SiO2 под ней удаляются. Поверхность покрывается защитной пленкой SiO2 и может быть подвергнута следующему циклу фотолитографии и диффузии. Введением примеси бора, формируется р-база. При следующем цикле введением примеси фосфора формируются эмиттер и сильнолегированные области коллектора. На последнем этапе формируются контакты (напыление и вплавление).

В отличие от интегральных транзисторов п-р-п дискретные транзисторы формируются на n+-пластине. После формирования пластина разрезается на элементы – отдельные дискретные транзисторы. В одной из конструкций такой элемент приплавляют к металлическому основанию и травлением выделяют "стол" с эмиттерным и базовым контактами. Такая конструкция получила название "меза-транзистор".

В интегральном транзисторе область коллектора имеет большую площадь соприкосновения с подложкой. При подаче обратного смещения