Planar-epataksial tranzistorlar. IMSlarni keng ko‘lamda ishlab chiqishda
iqtisodiy nuqtay nazardan eng yaxshisi elmenlarni p-n o‘tish bilan izolyatsiya
qilgan planar–epitaksial texnologiyadir. Shuning uchun planar-epitaksial
tranzistorlar turli mikrosxemalarni ko‘rish uchun keng tarqalgan. Bundan tashqari
planar-epitaksial texnologiya bo‘yicha tayyorlangan tranzistorlar planar-difuzion
bilan solishtirilganda yaxshilangan parameter va tavsiflarga egadir. Ta’kidlash
kerakki elmentlari p-n-o‘tish va dieliktrik bilan
izolyatsiya qilish bilan
tayyorlanadigan planar-epatiksial texnologiyasning bir qancha turlari mavjuddir
Ular orasida eng istiqbollari izoplanar jarayon va texnologik jaryonlardir. Ularda
elementlarni izolyatsiyasi kollektorni diffuziyasida amalga oshiriladi.
1– rasm Planar-diffuzion va planar-epitaksial transistor strukturasi
1 – kremniy plastinasi; 2 – polikristall kremniy; 3 – kremniy oksidi; 4 – berkitilgan n
+
–qatlam
1
– rasmda IMSda keng ishlatiladigan va planar epitaksion
texnologiyalarning turli ko‘rnishlarda tayyorlangan
transistor strukturlari
keltirilgan. 2 – rasmda esa planar-epitaksial tranzistorlarning asosiy strukturalari
uchun legirlovchi kirshma atomlarning taqsimoti keltrilgan. P-n o‘tish bilan
izolyatsiya qilgan planar diffusion tranzistorlar (1, a – rasm) p-turdagi plastinada
kollektor, baza va emitter sohalarini shakllantirish uchun legirlovchi kirishmalarni
ketma-ket mahalliy diffuziya qilish yo‘li bilan tayyorlanadi. Izolyatsiyalovchi p-n-
o‘tish kollektor diffzion sohasini shakillantrish jarayonida hosil qilinadi. Planar-
diffuzion tranzistorlarning o‘ziga xos tomoni kollektor
sohasida kirishmalar
konsensratsiyasi noteks taqsimlanishdir (2, a – rasm). Mos ravishda katta
qiymatlargacha boradigan kollektor sohasi qarshiligining noteks bo‘lishiga olib
keladi. Bu kollektor taglik-o‘tshning kichik teshilish kuchlanishida va taglikni
mazkur tranzistorning elektr parametrlariga kuchli ta’sirida namoyon bo‘ladi. Bu
esa ularning qo‘llanilishini cheklaydi.
2–rasm. Planar-difuzion (a) va planar-epitaksial tranzistorlarning (b, c) strukturaviy sohalarida
legirlovchi kirshima atomlarning taqsimoti:
N
k
–kolektorda donor kirishmalarining konsentratsiyasi;
N
b
- bazada akseptor kirshmalarning
konsentratsiyasi;
N
e
- emitterda donor kirishmalar konsentratsiyasi;
x
e
,
x
k
-emtter
va kollektor
o‘tishlarning yotish chuqurligi
Planar-epitaksial tranzistorlar (1, b – rasm) ikkitali diffuziya bilan
tayyorlanadi. Bunda baza va emitter sohalari oldindan n-turdagi kremniy
plastinasiga o‘stirilgan va kollektor bo‘lgan epitaksial n-qatlamga kirishmalrini
lokal diffuziyasi bilan shakillantirladi. P-n o‘tish bilan izolyatsiya qilish epitaksial
qatlamning butun chuqurligi va tranzistorni
baza va emitter sohasini
shaklantirishdan oldin butun parametri bo‘yicha mahalliy ajratuvchi diffuziyani
o‘tkazish bilan amalga oshiriladi. Bunday tranzistorlar kollektoriga kirshmalarning
tekis taqsimlanishiga ega bo‘ladi (2, b – rasm). Planar-epitaksial tranzistorda
kollektor sohasi qarshligini va taglikni ta’sir darajasini kamaytrish uchun
kollektorda berkitilgan
n
+
qatlamni hosil qilishadi (1,b – rasm).
Uni donor
kirishmasini qo‘shimcha lokal difuziyasi bilan olinadi.
Berkitilgan qatlamning mavjudligi kollektorda kirishmalar noteks
taqsimlanishi bilan bog’langandir (2, c – rasm). Bu esa ichki statik elektr maydon
hosil bo‘lishiga olib keladi. Bu maydon to‘yinish rejimda bazadan kollektorga
injeksiyalangan noasosiy zaryad tashuvchilarning (kovaklar) harakatlanishini
sekinlashtiradi. Berkitilgan qatlam mavjud bo‘lganida to‘yinish rejimda ortiqcha
noasosiy zaryad tashuvchilar kollektor-baza o‘tishi yonidagi
nisbatan yuqori omli
kollektor sohasida jamlanadi. Bunda taglik kollektordagi noasosiy tashuvchilar
taqsimotiga mos ravishda tranzistor parametrlariga kam ta’sir qiladi.
Dieliktrik bilan izolyatsiya qilingan planar-epitaksial tranzistorlar (1, d–
rasm) dastlab bir biridan va polikristall tanglikdan dielektrik qatlam, ko‘pincha
kremniy oksidi bilan izolyatsiya qilgan maxsus cho‘ntakda lokallashgan bir jinsli
n-sohada baza va emitter sohalarini shakillantrish uchun mahalliy diffuziya qilish
yo‘li bilan tayyorlanadi. Bunday tranzistorlarda
kirishmalarning taqsimoti p-n-
o‘tish bilan izolyatsiya qilingan planar-epitaksial tranzistorlarniki kabidir. Biroq
mazkur struktura uchun izolyatsiyada kichik yo‘qotishlar, kollektor soha
solishtirma qarshiligining kichik qiymati, oshirilgan chastota xossasiga ega bo‘lish
xosdir.
Kollektorni izolyatsiyalovchi diffuziyasi texnologiya bo‘yicha tayyorlangan
tranzistorlarda izolyatsiyalovchi
p-n-o‘tish
n-turdagi kirishmalarni yupqa epitaksial
