Полупроводниковый прибор

789019 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Социалистических Реслублкк,45) Дата опублик Государстееннын комнте СССР ло делам изобретений н открытий1,3 88,53) 07.82, Бюллетень2 ния 07.07.82 ния 2) Авторы изобретения Э. А. Матсон и И. М. Русак Минский радиотехнический институ(71) Заявите 54) ПОЛУПРОВОДН ЫЙ ПРИБОР Изобрцике иструироров.Извесдержащтонкуюцием вНедосповышетегральцой емтоти ые олупроводниковыи п миттер-подложку, ко обладающий высок е с общим эмиттеро ом такого прибора по сравнению с обы транзисторами з эмнттера, что у тва структуры,лектор ц ии э базу схем татк пое ыми им усилм 1 являетс шыми и ение вхо. шает час ач худ остисвойс тецие относится к микроэлектроожет быть использовано при конании полупроводниковых прибоНаиболее близким по технической сущности к изобретению является полупроводниковый прибор, содержащий коллектор, базу и сильнолегированцый эмиттер, состоящий по крайней мере из двух областей, одна из которых выполнена ца большую глубину, а к другой образован омический контакт 21.Недостатком такого полупроводникового прибора является невозможность осуществления управления током коллектора после смыкания областей пространственного заряда эмиттерного и коллекторного переходов, т. е., существенное ограничение диапазона рабочих токов и напряжений, в котором прибор обладает высоким усилением. Цель изобретения - расширение диапазона рабочих токов ц напряжений.Цель достигается тем, что в полупроводниковом приборе, содержащем коллектор, базу и сильнолегированный эмиттер, состоящий по крайней мере пз двух областей, одна из которых выполнена на большую глубину, а к другой образован омцческпй контакт, эмиттер содержит дополнительную слаболегироваццуо область, заклоченную между двумя его областями, концентрация основных носителей в которой не превыш ает концентр ации основньх носителей в базе.На чертеже изображена структура полупроводникового прибора.Он содержит коллектор 1, базу 2, сильцолегированный эмиттер, состоящий пз двух областей 3, 4, омическцй контакт с выводом 5, дополнительную слаболегированную область 6, контакт к коллектору 7.Концентраця основных носителей в донительной области 6 составляет- 10" см -и не превышает концентрацосновных носителей в базе.Прц приложении напряжения между эмцттером и коллектором полупроводниковый прибор работает как биполярный транзистор с тонкой базой, расположенной под сильцолегироваццой областью эмиттера 4, 7890195 0 15 20 дг Зо 40 4 Г) 3Выбором толщины базы под дополнительной частью эмиттера обеспечивается необходимая величина коэффициента передачи тока (усиления) и напряжения смыкания.При повышении коллекторного напряжения под областью 4 при некотором напряжении происходит локальное смыкание областей эмиттерного и коллекторного переходов. Проводимость базы между коллектором 1 и областью 4 резко возрастает и между контактами эмиттера и коллектора образуется канал, по которому носители заряда из эмиттера попадают в коллектор, При этом основной частью канала является дополнительная слаболегированная область 6, а сильнолегированные области эмиттера 3 и 4 - эффективными контактами. Слаболегированная область 6 имеет меньшую концентрацию носителей, чем база полупроводникового прибора, что приводит к распространению области объемного заряда, в основном в дополнительную слаболегированную область 6.При приложении прямого напряжения смещения к переходу эмиттер-база сечение канала в дополнительной слаболегированной области 6 увеличивается за счет уменьшения области пространственного заряда, проникающей в эту область, модулируя при этом канальный ток. Так как при напряжении на коллекторе, превышающем напряжение смыкания, в основном наблюдается полевой механизм управления током носителей, то область эмиттера 3, база 2 и коллектор 1 биполярного транзистора соответствуют истоку, затвору и стоку полевого транзистора. Поскольку указанный полевой транзистор работает в схеме с прямосмещенным затвором, обеспечиваются высокие значения коэффициентов передачи тока и рабочих напряжений. Эффект управления током канала может также усиливаться из-за ипжекцпи носителей из более сильнолегированпого затвора (базы) 2 в дополнительную область - канал 6.Выполнение дополнительной области 6 с концентрацией основных носителей, не превышающей концентрацию основных носителей в базе, позволяет также управлять сечением канала транзистора,При дальнейшем увеличении напряжения между коллектором и эмиттером канал насыщается и начинается перенос носителей заряда через базу 2 из основной части эмиттера 3 к коллектору 1, т. е. преобладающим становится биполярный механизм переноса носителей заряда.Таким образом, характеристики такого полупроводникового прибора носят универсальный биполярно-полевой характер, вследствие чего прибор сохраняет высокое усиление при напряжениях, значительно превышающих напряжение смыкания.Полупроводниковый прибор используют при изготовлении полупроводниковых устройств и микросхем с одновременным получением как высокого усилия, так и высоких рабочих напряжений, что позволяет упростить схемотехнику микросхем, а также повысить их качество и надежность. Формула изобретения Полупроводниковый прибор, содержащий коллектор, базу и сильнолегированный эмиттер, состоящий по крайней мере из двух областей, одна из которых выполнена на большую глубину, а к другой образован омический контакт, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих токов и напряжений, эмиттер содержит дополнительную слаболегированную область, заключенную между двумя его областями, концентрация основных носителей в которой не превышает концентрации основных носителей в базе,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Хз 3.760239, кл, 357-34,опублик. 1972.2. Патент США ЛЪ 3,758831, кл, 357-34,опублик. 1972 (прототип).789019 Составитель Т. ВоронежцеваТехред А. Камышникова Корректор Л. Слепая Редактор Е. Хейфиц Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1018/13 Изд, Мо 183 Тираж 758 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5