10.4 Високочастотні малопотужні транзистори

 

Як відомо з п.10.1, частотний діапазон БТ має задовольнити вимогу , з якої випливає, що для роботи на високих частотах БТ повинен мати малий розподільний опір бази  і малу бар’єрну ємність КП .

При виготовленні високочастотних транзисторів сплавний спосіб не застосовують, оскільки він не дозволяє отримати вузьку базу (малий опір ) і малу площу переходів. Тому такі транзистори виготовляють за технологією дифузійного введення домішок. Глибина проникнення атомів домішок у напівпровідниковий кристал залежить від тривалості процесу дифузії та виду дифундуючих домішок.

 При цьому в кристалі створюється нерівномірний розподіл домішок від поверхні до глибини. Це сприяє збільшенню концентрації домішок у базі біля ЕП і, як наслідок, зменшенню . Відносне зменшення концентрації домішок біля КП приводить до зменшення його бар’єрної ємності за рахунок розширення переходу в бік бази, а також до збільшення пробивної напруги колектора.

Прикладом транзисторів, виготовлених за дифузійною технологією, є дрейфові транзистори. У базах транзисторів створюється експоненціальний розподіл донорних домішок, що зменшується від емітера до колектора (рисунок 10.12).

У наслідок іонізації атомів домішок у базі виникає так зване вбудоване електричне поле, спрямоване від емітера до колектора. Це поле збільшує швидкість руху через базу. Завдяки цьому усувається істотний недолік сплавних транзисторів з точки зору частотних властивостей, тобто зменшується час прольоту дірок через базу. Ємність КП у таких транзисторах мала, тому що він має велику товщину.

Рисунок 10.12 – Розподіл концентрації донорних домішок у базі дрейфового БТ

 

Існують також дифузійно-сплавні транзистори, в яких області колектора і бази виготовляють шляхом дифузії домішок, а ЕП – вплавленням домішок. Розподіл концентрації донорів у базі таких транзисторів подібний до розподілу домішок у базі дрейфового транзистора. Різновидом таких транзисторів є меза - транзистор зі столоподібною структурою (рисунок 10.13).

Рисунок 10.13 – Структура меза - транзистора

 

Поширеним сучасним способом виготовлення високочастотних транзисторів є так звана планарна технологія, яка розглядатиметься докладно у курсі мікроелектроніки.