Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зи С.М. -> "Физика полупроводниковых приборов" -> 109

Физика полупроводниковых приборов - Зи С.М.

Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов — М.: Энергия, 1973. — 656 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikapoluprovodnikovihpriborov1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 228 >> Следующая

показана Мидом |Л. 33]. На рис. 29,а показана схема прибора, причем
обозначения идентичны обозначениям из гл. 7. На рис. 29,6 показаны fJl.
34] выходные характеристики (стока) GaAs полевого транзистора с затвором
типа барьера Шоттки, Устройство изготовлено с использованием
эпитаксиального слоя GaAs n-типа толщиной 2 мкм с легированием 2 • .1015
см~3 на полу-изолирующей подложке GaAs. Омические контакты истока и стока
выполнены из сплава Ag-In-Ge, а затвор типа барьера Шоттки - из
напыленного А1. Отношение ширины канала к длине равно 280.
Вольт-амперные характеристики подобны характеристикам полевого
транзистора. Однако имеются два существенных отличия:
Рис. 30. Геометрия и вид в раз- снмости от постоянного тока резе лавинно-
пролетного диода со прямого смещения в лавинно-структурой металл-
полупровод- пролетном диоде на основе ме-ник [Л. 35]. талл-
полупроводник [Л. 35].
1) 'Полевой транзистор типа Шоттки может быть изготовлен на
полупроводниках (таких, как CdS), в которых трудно производить
легирование р-типа; 2) образование контактов металл - полупроводник может
быть получено при намного более низких температурах, чем требуется для р-
п перехода. В настоящее время полевой транзистор из GaAs типа Шоттки
имеет лучшие характеристики усиления и коэффициента шума среди различных
типов транзисторов GaAs. Максимально достигнутые усиления и шумы для
полевого транзистора, описанного выше, были показаны на рис. 20 в гл. 6.
120лмм
п+ PtSi
Величина прямого твка,ма
fj-r
а ооо А) Омический контакт
Рис. 31. Мощность СВЧ несущей частоты на выходе в зави-
3. Лавиино-пролетные диоды на основе структур металл - полупроводник.
Возможность получения -незатухающих -микроволновых колебаний- была
показана для пассивированных полупроводниково-металлических диодов. Диоды
изготавливались с использованием PtSi на эпитаксиальной подложке из
кремния и-типа с выполненным диффузией экранным кольцом р-типа. Геомерия
прибора показана на рис. 30, экспериментальные результаты, полученные для
прибора,-на рис. 31. Хотя коэффициент полезного действия невелик, прибор
имеет ряд интересных особенностей: 1) для фонового легирования 6 • 1015
смг3 ожидаемое напряжение пробоя и частота колебаний р+-п диода около 90
в и 8 Ггц соответственно. Основные микроволновые характеристики
полупроводниково-металлического ЛПД сходны с характеристиками р+-п диода
при одинаковом фоновом легировании; 2) устройство, показанное на рис. 30,
выполнено с использованием технологии балочных выводов и изолированного
перехода и полностью пассивировано; 3) плотность входной мощности по
постоянному току может иметь величину до 0,'5 млн. вт/см2, что указывает
на возможность работы прибора при высоких мощностях и на то, что
металлические контакты могут успешно отводить наружу избыточное тепло.
Предполагают, что путем оптимизации структуры защитного 'кольца и ширины
обедненного слоя можно получить высокоэффективные ЛПД.
7. Барьер Мотта, точечно-контактный выпрямитель и омический контакт
1. Барьер Мотта (или барьер с эффектом смыкании) {Л. 5, 6].
При уменьшении толщины эпитаксиального слоя (см. рис. .15) обедненный
слой в конечном итоге достигнет сильнолегированной подложки. Барьер Мотта
определяется как предельный случай, в котором эпитаксиальный слой гораздо
уже требуемой ширины обедненного слоя и, таким образом, ликвидируется
даже при прямом смещении. Зонные диаграммы барьера Мотта показаны на рис.
32. При приложении напряжения распределение потенциальной энергии
описывается уравнением
Подстановка уравнения (82) в уравнение (45) дает зависимость тока от
напряжения в барьерах Мотта;
qU (к) = - дФВп -f
(82)
W
J
q*DnNc'{Ubi-U)\
fWkT
X
(83)
qjUbt-U)
kT
Сравнение уравнения (83) с уравнением (46) указывает на то, что барьер
Мотта чувствителен к напряжению больше, чем барьер
Шоттки. Поскольку эпитаксиальный слой уже при нулевом смещении является
областью л ростр лиственного заряда, обратная емкость обедненного слоя не
зависит от смещения и является величиной постоянной: eE/U7=corist.
Проводимость по постоянному току на единицу площади барьера Мотта
стремится к предельной величине с увеличением обратного напряжения. Это
следует из уравнения (83):
Ит
и-у-оо
/ lfDnNr \ / дфВп \
(J/U) | = ^ \WkT / ехР V kT )
Ч$В* W77, ^ ?t
?>
-*-w -
'-У
а)
Ч^Вп ' t
///}//
Для барьера Шоттки такой предельной величины не существует. Как видно из
уравнений (46) и (83), для данных значений ND, Фвл и W сопротивление
перехода барьера Шоттки при смещении, ^близком к нулю, что следует из
уравнения (75), составляет приблизительно у3 сопротивления в барьере
Мотта.
2. Точечно-контактный выпрямитель [JI. 6]. Когда между маленьким
металлическим проводом с острым концом и полупроводником возникает
контакт, то обычно он представляет собой точечно-контактный выпрямитель.
Контакт может быть простым механическим или создаваться путем
электрического разряда, в результате чего может возникнуть небольшой
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 228 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed