Полупроводниковый прибор

Союз СоветскихСоциалиетичеенихРеепубпин Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 633396(51)М, Кл,01 1. 29/44 исоелинением запек рствехный хемететСССРлам взобратахххв етхрытхйопубликования описани 72) Автор изобретения М. Рывкин яа Ленина физико-технический институт им. А. ф, Иооф 71) Заявитель(54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРИ Изобретение относится к полупроводниковым приборам для выпрямления, усиления, генерирования нлн переключения электрических сигналов, а также к резисторам и фоторезисторам, и может быть использовано при конструировании этих приборов.Известно, что всякий полулроводниковый прибор содержит, по крайней мере, один контакт с линейной вольт-амперной характеристикой, Нарушение этого свойства (линейности) приводит.10 к ухудшению раца характеристик прибора (таких,например, как коэффициент усиления транзистора, коэффициент выпрямления диода, линейность люкс-амперной характеристики фото- резистора и тд.). Обычно возникновение нели 15 нейности происходит при некотором предельном для данного прибора значении рабочего напряженич и тока, Для увеличения их допустимых зна. чений необходимо, чтобы вольт-амперная характеристика оставалась линейной в возможно боее широком диапазоне напряжений и токов.Для полупроводника с монополярной про.водимостью линейными свойствами обладает ан. тизанорный контакт 11 . Конструктивно такой контакт представляет собои соединение полупроводника с металлом, полученное с помощьювплавления или диффузии, Металл подбираетсятаким образом, чтобы на контакте не возникалбарьер для входа носителей заряда в полуи.ник и выхода их из него. Однако антиэапорныйконтакт не обладает линейными свойствами дляполупроводника с биполярной проводимостью,так как он является запорным для носителейзаряда противоположного знака (неосновных).При приложении напряжения эти носители будутлибо накапливаться (аккумулироваться) вблизиконтакта, либо напротив, уходить от него. Дляпредотвращения этого вблизи контакта создается область с высокой скоростью генерационнорекомбинационных, процессов,Известен полупроводниковый прибор на ос.нове биполярного полупроводника, содержащий,по крайней мере, один омическнй контакт 121.Вблизи контакта скорость рекомбинации и гене.рации неосновных носителей велика. Токой контакт конструктивно выполнен так же, как анти.,запорный контакт, но приконтактная областьполупроводника, кроме тс го, содержит болылоеФормула йзобретения 3 633396количество дефектов или примесных центров,введенных в полупроводник с помощью днффу.зии или грубой шлифовки поверхности полупроводника, Через такие дефекты или примесныецентры неосновные носители быстро рекомбинируют или генерируются, и изменение их концентрации не происходит,Недостатком прибора с таким контактом яв.ляется, во-первых, малые допустимые предельные напряжения и токи, так как вводимые примеси и дефекты имеют, как правило, различнуюскорость захвата электронов и дырок, а заряд,захваченный дефектами и примесями, ведет кнелинейности вольт-амперной характеристики,ОО"Вторых Воспроизводимость этих параметров 15недостаточна, так как отклонение от линейностивольт.амперной характеристики оказывается су.щественно различньм даже для контактов, из.готовленных в более или менее одинаковых условйях, из-за того, что процессы диффузии или 2 агрубой шлифовки, с помощью которьзх Вводятся Дефекпя и примеси В нриконтактную Область,ие обеспечивают достаточной воспроизводимостирезультатов.Цель изобретения - увеличение допустимого 25рабочего напряжетви и тока при одновременномулучшешщ воспроизводимости этих параметров,Поставленная цель достигается тем, что оми.ческий контакт выполнен в Виде чередуюпщхсяобластей п - и р типа проводимости, электри. 30чески замкнутых между собой, причем расстояние между ними и, по крайней мере, один изразмеров каждой области меньше диффузионнойдлины электронно.дырочиых пар в приконтактномоное биполярного полупроводника. 35Сущность изобретения состоит в том, чтопри таком выполнении контакта он представляет собой совокупность антизапорных контактовдпя электронов н дырок, Эти контакты находят.ся друг От друга на таком расстоянии, что но. 40ситель каждого знака способен выйти из полупроводника через свой аитизапорный контакт имгновенно "рекомбиннровать" через соедтпапельный провод, Другими словаьщ, находящиесяблизко друг от друга замкнутые накоротко области с противоположным изгибом зон увеличи.вщот скорость рекомбииационных процессоввблизи контакта, Очевидно, что в той же меревозрастает и скорость генерационных процессов.Таким образом, накопления неосновиых носите. 50лей не происходит и вольт-амперная характерис.тика контакта линейна в широком диапазоне напряжений и токов. конструкция части полупроводникового при. бора с таким контактом изображена на чертеже.На поверхность биполярного полупроводника 1 нанесены контактные области 2 и 3 и -типа проводимости и р .тина проводимости соответственно, причем ширина каждой из областей Р, и Р 2, а также рассстояние между ними Рз меньше диффузионной длины электрон-дырочных пар в приконтактной области полупроводника. Области 2 и 3 соединены внешним проводником 4.Прибор работает следующим образом.При прохождении тока через контакт, если он находится, например, под отрицательным потенциалом, электроны свободно поступают из области 2 и -типа проводимости в полупроводник, а дырки, подходящие к контакту, свобод. но входят в область 3 р+.типа проводимости и через замыкающий эти области проводник 4 соединяются "рекомбинируют") с электронами. При изменении знака потенциала контакта по. ведение электронов и дырок меняется на про. тивоположное.Таким образом, в предложенной конструкции прибора омический контакт обладает антиэапор. ными свойствами и для электронов и для дырок, Иными словами, он обеспечивает высокую ско. рость рекомбинационно-генерационных процессов и, следовательно, имеет линейную вольтамперную характеристику в широкой области токов и напряжений. Полупроводниковый прибор на основе бипо. лярного полупроводника, содержащий, по крайней мере, один омический контакт, о т л и ч а. ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения до. пустимого рабочего напряжения и тока при одно временном улучшении воспроизводимости этих параметров, омический контакт выполнен в виде+чередующихся областеи и - и р . типа проводимости, электрически замкнутйх между собой, причем расстояние между ними и, по крайней мере, один из размеров каждой области меньше диффузионной длины электронно-дырочных пар в приконтактном слое биполярного полупроводни. ка Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Арсенид галлия. Получение, свойства и применение, Под ред. Ф. П, Кесамаилы и Д. Н, Наследова, М "Наука", 1973, с, 335-344. 2. Патент С 1 ЯА Иф 3965279, кл. 427 в , опуб. лик. 1976.Заказ 6026/60НИИПИ ПодписноеССР Тираж 923Ц Государственного комитетпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб