Мдп-транзистор

 

11ДП-ТРАНЗИСТОР с вертикальным каналом, в котором электроды затвора размещены на покрытых слоем диэлектрика стенках V-обраэных канавок и на диэлектрике над областями истока в промежутках между V-образными канавками, а электроды истока расположены на поверхности областей истока , выходящих за пределы. V-образных канавок, о.тличающийся тем, что, с целью улучшения частотных и энергетических параметров прибора , проекции канавок на рабочую поверхность имеют форму квадрата, при этом канавки расположены по по-верхности .структуры с щигом,соизмеримым удвоенной стороне квадрата.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (19) (1)) я)5 Н О! Ь 29/76

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИг)

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ итамар - ):т" — ". - " о "и: Ми".. и-4ж

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи Гннт сссР

1 (21) 2781749/18-25 (22) 21,06.79 (46) 30.10.90. Бюл. У 40. (72) В.В.Бачурин, С.С.Бычков

I и А.В.Гаврилюк (53) 62.1.382 (088.8) (56) Electronics 1978, V51, У 5, рр. 105-108.

Е1есйгоп1св 1978, V51, 1(р 23, рр. 40-41.

I (54) (57) МДП-ТРАНЗИСТОР с вертикальным каналом, в котором электроды затвора размещены на покрытых слоем диИзобретение относится к электронной полупроводниковой технике и может быть использовано для создания мощных ВЧ и СВЧ 1ьЩП-.транзисторов с вертикальным кананомМа

Известен МДП-транзистор с вертикальным каналом, содержащий ряд поочередно чередующихся электродов истока и затвора, в котором под каждым электродом затвора расположена одна окисленная Ч-образная канавка, а электроды истока размещены Йа поверхности областей истока в промежуткаХ между V-образными канавками. Основной недостаток данной конструкции состоит в том, что в ней каждая отдельная элементарная транзисторйая ь структура имеет свои собственные электроды истока и затвора, При таком построении структуры активной области прибора практическИ невозможно реализовать плотность компоновки элементов, до стат очную для создания мощных транзисторов СВЧ-циа"

2 электрика стенках V-образных канавок и на диэлектрике над областями истока в промежутках между V-образными канавками, а электроцы истока расположены на поверхности областей истока, выходящих за пределы, V-образных канавок, отличающийся тем, что, с целью улучшения частотных и энергетических параметров при" бора, проекции канавок на рабочую поверхность имеют форму квадрата, при этом канавки расположены по по-. верхности структуры с шагом,соизмеримым удвоенной стороне квадрата.

> пааоиа (с Рабочими частотами поряд- (/) ка 1ГГц и выше).

Из известных ИДП-транзисторов наиболее близким по технической сущнос- а ти является ИДП-транзистор с вертиKBJIbHbIM QBHBJIoM> в котоРом электРоды затвора размещены на покрыть)х сло- 00 ем диэлектрика стенках V- îáðàçíûõ ка- ььф навок и на диэлектрике над областями ф;) истока в промежутке между V-образны- фф ми канавками, в электроды истока рас- (© положены на поверхности областей истока, выходящих за пределы V-образных канавок.

Такая конструкция позволяет относительно просто реализовать приборы

c BbIcoKoH выхоДной MoIIIHocThIO H MBJIbIM . ф сопротивлением насыщения, однако имеет ряд существенных недостатков,резко ухудшающих ее частотные и энергетические параметры: более высокие

4 значения межэлектродных емкостей.

Также данная конструкция не позволяет предельно плотно размещать V-об782639 разные канавки, например, с шагом, соизмеримым с минимальным размером канавок в своей верхней расширенной части (что необходимо для приборов с рабочими частотами свыше 1ГГц), так как в этом случае резко возрастает сопротивление диффузионных областей между Ч-образными канавками и, как результат этого; увеличивается напряжение насыщения во вкЛюченном состоянии, уменьшается крутизна и ухудшаются -усилительные свойства прибора.

Целью изобретения является улучшение частотных и энергетических параметров прибора.

Поставленная цель достигается тем, что в МДП-транзисторе с вертикальным каналом, в котором электроды затвора размещены на покрытиях слоем диэлектрика стенках V-образных канавок и На диэлектрике над областями истока в промежутках между V-образными канавками, а электроды истока расположены на поверхности областей истока, выходящих за пределы V-образных канавок, проекции .канавок на рабочую поверхность имеют форму квадрата;при этом канавки расположены до поверхности структуры с шагом, соизмеримым удвоенной стороне квадрата.

ЗО

Из чертежа видно, что при равных поперечных размерах электродов затвора и при равенстве суммарных периметров V-образных канавок в данном приборе и в известном, в два раза умень0 шается площадь перекрытия тонкого изолятора электродом затвора и,как результат этого, приблизительйо в два раза уменьшается входная емкость прибора по сравнению с известным;

На фиг. 1 и 2 дан вид сверху и поперечное сечение структуры активной области МДП-транзистора, где элект- 35 род затвора 1, V-образные канавки 2, . проекция которых 3 на рабочую поверхность 4 имеют форму квадрата, при этом канавки расположены по поверхности структуры с шагом, соизмеримым 40 удвоенной стороне квадрата, толстый слой изолятора 5 над областями истока 6, электрод истока 7 и область стока Я. при меньших расстояниях между канавками, чем у известно о, обеспечи вается по сравнению с ним сушественн более низкое сопротивление истока1 существенно уменьшается глубина областей истока и канальной области, а следовательно, и размеры Ч-образных канавок (до долей микрона); повышается степень компоновки Vобразных канавок под электродом затвора и в результате этого уменьшается емкостная составляюща об ая, о условленная площадью перекрытия областей истока электродом затвора, а также увеличи- вается величина выходной мощности ! максимального тока стока и крутизны на единицу площади структуры активной области прибора, обеспечивается более равномерное распределение тока по структуре прибора и таким образом уменьшается омическое сопротивление канала, или, что то же самое, остаточное напряжение стока во включенном состоянии и повышается надежность прибора.

Ос обенно з аметно п ер ечисленные выше преимущества в предложенной конструкции будут проявляться при малых линейных размерах V-образных канавок, порядка 1-2 мкм в своей верхней расширенной части и при неглубоких областях истока и канальной области (0,2-0,5 мкм). В этом случае могут быть реализованы приборы с рабочйми частотами до нескольких гегагерц и выходными мощностями до нескольких десятков ватт, т.е. существенно более высокочастотные по сравнению с прототипом.

На основе 1ЯП-транзистора, по изобретению могут быть созданы мощные кремниевые приборы с рабочими частотами до 5-3 ГГц, обладающие более удобным соотношением токов и напряжений по сравнению с СБЧ-мощными полевыми транзисторами с барьером Шоттки на арсениде галлия. Прибор должен найти широкое применение в усилителях мощности, в быстродействующих переключающих устройствах и других радиотехнических устройствах, I

782639

Составитель Т..Воронежцева

Техред Л,Олийнык .Корректор В. Гирняк

Редактор С,Титова

Заказ 4352 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101