|
| |
|
Главная Журналы циалов затвор - канал и подложка- канал. В данной конструкции транзистора полное запирание тока стока напряжением на затворе может быть достигнуто, если толщина Хе эпитаксиальной пленки не превышает некоторой максимальной величины, зависящей от уровня легирования канала (см. 6.5.3). Например, при концентрации примеси в эпитаксиальном слое - 10* см" должно выполняться условие Xe<\J мкм. Поскольку  р- подложпа Рис. 17. Схематическое изображение МОП-транзистора со встроенным каналом в виде эпитаксиального слоя и с укороченным затвором (транзистор с глубоким обеднением). Распределение объемного заряда показано для режима насыщения; потенциалы истока и подложки равны нулю, на затвор подано отрицательное смещение минимальная толщина однородной эпитаксиальной пленки, определяемая процессами зародышеобразования, составляет 1 мкм, основной трудностью при изготовлении таких транзисторов является выращивание эпитаксиальной пленки малой толщины. 2.5. Пленочные полевые транзисторы Как уже отмечалось, применение изолирующей подложки позволяет избежать многих технологических трудностей при создании многоэлементных электронных схем. Кроме того, применение техники вакуумного осаждения тонких пленок открывает возможпость для дешевого автоматизированного производства приборов. Основной проблемой, которую необходимо решить для достижения этой цели, является отработка технологии изготовления активного элемента, и в этом направлении наибольшими потенциальными возможностями обладает пленочный полевой транзистор. -Изготовление ППТ складывается из двух основных этапов: а) получение тонких полупроводниковых и диэлектрических пленок, обладающих требуемыми электрофизическими свойствами; б) обеспечение высокой точности контроля толщины Иразмеров наносимых слоев. Для создания ППТ, в принципе,, пригодно значительно большее количество полупроводниковых материалов, чем для МДП-ПТ (см. табл. 2.2). Чтобы получить высокие значения крутизны и полосы пропускания, желательно применять полупроводник с высокой подвижностью носителей тока. С другой стороны, для достижения необходимой глубины модуляции тока канала проводимость пленки не должна быть чрезмерно большой. Исходя из этих требований, наиболее подходящими полупроводниками для ППТ являются широкозонные материалы с большой подвижностью носителей. Если же • используетгя низкоомный материал, его высокая проводимость может быть в определенных пределах скомпенсирована уменьшением толщины пленки. Некоторые типы ППТ, впервые реализованные на практике Ваймером с сотрудниками [23, 69, 70], схематически изображены на рис. 18. В этих конструкциях исток и сток представляют собой металлические полоски дли- диэлектрик Полупроводник Псток\3атвор Сток  Подложка Полупроводник диэлектрик Подложка Полупроводник "3LeopT""" олрпроводнск  Сток Исток Подложка  Сток Рис. 18. Схематическое изображение структур ППТ [23]: а - нормальная, объемная; б - обратная объемная; в-нормальная планарная; г - обратная пла-. > парная Таблица 2.2 Материалы, используемые в производстве пленочных полевых транзисторов
ной до 2,5 мм, разделенные расстоянием 10 мкм; толщины полупроводникового (CdS) и диэлектрического (SiO) слоев лежат в пределах 0,02-0,2 мкм. Применялась техника вакуумного осаждения пленок с использованием проволочных масок [23, 70, 71], дававшая возможность изготавливать элементы приборов с размерами, меньшими диаметра проволоки (рис. 19).  Фиксированнал проволочнал маска I ; Диэлектрик Полупроводник Сток Подвижная подложка 2ihMKM I -1 I 1 3210 Шкала
Рис. 19. Использование проволочной маски для изготовления объемных структур ППТ [71]. В таблице указаны величины смещений подложки перед осаждением соответствующих слоев и их толщины При разработке этих структур учитывались следующие особенности технологического процесса. Во-первых, для получения пленки сульфида кадмия с хорошими структурными и электрофизическими свойствами подложка должна быть нагрета до температуры ~180°С; для осуществления нагрева ее приходится извлекать из прецизионного маскирующего устройства. В этом 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 |