57
Концентрация доноров в канале составляет 10
17
см
-3
. В качест-
ве легирующих примесей (доноров) обычно используют крем-
ний, селен, серу и др.
На поверхность подложки над слоем 3 наносят металли-
ческий элемент затвора 4,
например, в виде сплава титан -
вольфрам, металлические электроды 5, для которых применя-
ют композицию золото-германий, которые обеспечивают оми-
ческие контакты к областям истокам и стока. На поверхность
подложки, не используемую для контактов, наносят слой ди-
электрика 6, например, диоксида кремния.
Металлический электрод затвора образует со слоем 3
выпрямляющий
контакт Шоттки, имеющий контактную раз-
ность потенциалов 0,8 В. Проводящий канал между истоком и
стоком располагается в слое 3 и ограничен сверху обедненной
областью барьера Шоттки, а снизу - подложкой.
В отличие от кремниевых МДП-транзисторов с индуци-
рованным каналом в МЕП-транзисторе очень малы паразитные
емкости затвор - исток и затвор - сток, так как затвор не пере-
крывает область 2. Кроме того, малы и барьерные емкости
сток-подложка, исток-подложка. Поскольку подложка являет-
ся полуизолирующей, концентрация
примесей в ней очень
низкая, а толщина обедненной области переходов велика.
Повышение быстродействия арсенид-галлиевых цифро-
вых микросхем по сравнению с кремниевыми обусловлено
главным образом увеличением крутизны используемых в них
МЕП-транзисторов, а также уменьшением времени пролета и
паразитных емкостей транзисторов.
Некоторое повышение предельной частоты достигается
использованием
специального δ-слоя (рис. 2.27), представ-
ляющего собой тонкий, сильно легированный слой
n
+
-GaAs,
расположенный между нелегированным активным слоем и
подложкой. В такой структуре электроны в канале группиру-
ются вокруг
тонкого легированного слоя, что приводит к по-
вышению их подвижности.
58
Рис. 2.27. Структура современного МЕП-транзистора
Улучшение частотных свойств МЕП-транзисторов связа-
но не только с высокой подвижностью электронов в канале, но
и с высокими диэлектрическими свойствами полуизолирую-
щей GaAs подложки. По сравнению с кремниевыми MДП-
транзисторами в МЕП-транзисторах существенно меньше про-
являются такие вредные эффекты короткого канала, как изме-
нение порогового напряжения, управление по подложке, смы-
кание канала, а также повышение выходной проводимости.
Основным недостатком МЕП-транзисторов (по сравне-
нию с МДП-транзисторами)
является трудность создания р-
канальных транзисторов для реализации комплементарных
пар. Возможно создание
р-канальных транзисторов с управ-
ляющим
n-p-переходом, однако они имеют значительно худ-
шие частотные свойства вследствие низкой подвижности ды-
рок в GaAs. Другой недостаток
состоит в ограничении поло-
жительного напряжения
V на уровне 0,8 - 1 В вследствие отпи-
рания барьерного перехода затвор-исток.
Do'stlaringiz bilan baham: