Полевые транзисторы с управляющим p-n переходомПолевые транзисторы (ПТ) с управляющим p-n переходом, хорошо вписываются в общую технологию биполярных ИС и потому часто изготавливаются совместно с биполярными транзисторами на одном кристалле. Типичные струк- туры ПТ с каналами различного типа проводимости показаны на рисунке 4.14.
Рисунок 4.14 В структуре n-канального ПТ, показанной на рисунке 4.14а, p-слой затвора образуется на этапе базовой диффузии, а n+-слои, обеспечивающие омический контакт с областями истока и стока, - на этапе эмиттерной диффузии. Заметим, что р-слой затвора окружает сток со всех сторон, так что ток между истоком и стоком может протекать только через управляемый канал под р-слоем. В n-карманах, предназначенных для ПТ, вместо скрытого n+-слоя целесообразно сформировать скрытый p+-слой. Назначение этого слоя - уменьшить начальную толщину канала и тем самым напряжение отсечки. Осуществление скрытого p+-слоя связано с дополнительными технологическими операциями. Для того чтобы скрытый р+-слой проник в эпитаксиальный n-слой достаточно глубоко, в качестве акцепторного диффузанта используют элементы с большим коэффициентом диффузии (бор или галлий). На подложку, а значит, и на p+-слой для изоляции элементов подают постоянный максимально отрицательный потенциал; поэтому они не выполняют управляющих функций. Структура р-канального ПТ, показанная на рисунке 4.14б, совпадает со структурой обычного n-p-n транзистора. Роль канала играет участок базового р-слоя, расположенный между n+- и n-слоями. Если при совместном изготовлении ПТ и биполярного транзистора не использовать дополнительных технологических процессов, то толщина канала будет равна ширине базы n-p-n транзистора (0, 5-1 мкм). При такой малой толщине канала получаются большой разброс параметров ПТ и малое напряжение пробоя. Поэтому целесообразно пойти на усложнение технологического цикла, осуществляя p-слой ПТ отдельно от базового р-слоя, с тем чтобы толщина канала была не менее 1-2 мкм. Для этого проводят предварительную диффузию р - слояПТ до базовой диффузии. Тогда во время базовой диффузии р-слой ПТ дополнительно расширяется, и его глубина оказывается несколько больше глубины базового слоя. Для того чтобы области истока и стока соединялись только через канал, n+-слой делают более широким (в плане), чем p-слой. В результате n+-слой контактирует с эпитаксиальным n-слоем и вместе они образуют «верхний» и «нижний» затворы. На рисунке 4.14б, контакт между «верхним» и «нижним» затворами условно показан штриховой линией.
|
