Транзисторы.
Электронная техника
Процесс изготовления SiGe-приборов, по сравнению с кремниевыми, требует нескольких дополнительных операций. Так, в биполярных кремниевых п-р-п-транзисторах в базе формируется эпитаксиальный SiGeслой. При этом образуется гетеропереход Si/SiGe, позволяющий увеличить уровень легирования базы (что уменьшает ее сопротивление, время переключения и уровень шумов). Уменьшение ширины ДЕ базы позволяет… Читать ещё >
Транзисторы. Электронная техника (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Не остаются без внимания разработчиков и SiGe-технологии, которые позволили реализовать микроволновые транзисторы, сопоставимые по частотным характеристикам с GaAs-приборами (лидирует здесь компания IBM). Основные достоинства SiGe-структур (при увеличении стоимости процессов на 10—20% по сравнению со стандартной Si-технологией) — существенное увеличение рабочей частоты и линейность характеристик. Эта компания в рамках Би-КМОПтехпроцесса 7НР с технологическими нормами 0,18 мкм производит МИС с граничными частотами 70/45 ГГц для л-МОП/р-МОП транзисторов и 120 ГГц — для МВТ (напомним, Би-КМОП-технология является объединением КМОПи биполярных транзисторов в единой приборной структуре). В 2005 году IBM объявила о создании Би-КМОП МИС четвертого поколения по технологии 8НР (с 0,13-мкм топологическими нормами). Граничная частота ее биполярных п-р-п-транзисторов достигает 210 ГГц (100 ГГц для варианта «8WL»), максимальная частота усиления — 185 ГГц.
Процесс изготовления SiGe-приборов, по сравнению с кремниевыми, требует нескольких дополнительных операций. Так, в биполярных кремниевых п-р-п-транзисторах в базе формируется эпитаксиальный SiGeслой. При этом образуется гетеропереход Si/SiGe, позволяющий увеличить уровень легирования базы (что уменьшает ее сопротивление, время переключения и уровень шумов). Уменьшение ширины ДЕ базы позволяет увеличить коэффициент усиления, поскольку из-за разрыва границ валентной зоны в переходе база-эмиттер сокращается инжекция дырок в эмиттер (что приводит к увеличению коэффициента эффективности эмиттера).
В МОП-транзисторах SiGe используется в буферном слое для формирования в канале области двумерного электронного газа (рис. 5.18 — структура SiGe КМОП-ячейки ИС). В результате цр и рп в канале п- ир-типа составляет 2800 и 1400 см2/В-с соответственно, что обусловливает высокие частотные характеристики:^ у SiGe МОП-транзисторов могут превышать 100 ГГц (рис. 5.19 — зависимость/, транзисторных структур различных типов от ширины затвора).
Рис. 5.18. Структура SiGe КМОП-ячейки ИС.
Серийным SiGe-усилителем является прибор НМС474МР86 (схема Дарлингтона), работающий в диапазоне частот 0—6 ГГц с усилением 9—15,5 ГГц, при выходной мощности 10 дБм.
Рис. 5.19. Зависимость fT транзисторных структур различных типов от ширины затвора.