Интегральный биполярный транзистор

0 П И С А Н И 6 1111865081ИЗОБРЕТЕНИЯ Союа Советских Социалистических Республик) 2922174/18-25 2) Заявлено 08,05.8 51) М. Кл.Н 01 Ь 29 с присоединением заявки Государственный комитет СССР ао делам иэобретеиий и открытий(23) Приорит публиковано 23.08.82. Бюллетеньата опубликования описания 23.08 621,38 (088.8)У 72 АвторыизобретениЗаявитель Э. А. Матсон и В. Е, Галуз ский институт нск те ИНТЕГРАЛЬНЫЙ БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР 2 15 ическои сущся интеграль, содержащий первого типа 2 состоящую из торого типа стора являетнта передачи преобладания лавным обраповерхности инжекции из Изобретение относится к области полупроводниковой микроэлектроники, а именно к конструкциям биполярных транзисторов.Известен интегральный биполярный транзистор, содержащий эмиттер, базу, состоящую из сильнолегированной и слаболегированной областей, и коллектор, состоящий из сильно- и слаболегированной областей 11.Недостатками такого транзистора являются высокое значение коэффициента шума, а также низкие значения граничной частоты усиления и коэффициента передачи в режиме малых токов. Наиболее близким по технности к изобретению являетный биполярный транзисторобласть эмиттера, коллекторапроводимости, область базы,активной и пассивной зон впроводимости 2).Недостатком такого транзися низкое значение коэффицив режиме малых токов из-зарекомбинационных токов и гзом тока рекомбинации напассивной базы над токомбазы в эмиттер,Целью изобретения является увеличениекоэффициента передачи тока в режиме малых токов,Поставленная цель достигается тем, чтов известном интегральном биполярномтранзисторе, содержащем область эмиттера, коллектора первого типа проводимости,область базы, состоящую из активной ипассивной зон второго типа проводимости,в приповерхностной области пассивной зоны базы образован дополнительный слойпервого типа проводимости, глубина которого соизмерима с максимальной ширинойобласти пространственного заряда в этомслое.На чертеже изображено предлагаемоеустройство.Оно содержит подложку и+-типа 1, область коллектора и - -типа 2, слаболегированную зону активной базы р-типа 3, слаболегирова иную область эмиттера и-типа4, сильнолегированную область эмиттераи+-типа 5, приконтактную область коллек.тора и+-типа б, сильнолегированную зонупассивной базы р+-типа 7; дополнительныйслой и-типа 8. При включении транзистора по схеме с бщим эмиттером коэффициент передачи ока будет определяться отношением выходного тока коллектора к входному току базы.Ы аналогичных устройствах в области малых токов (менее 1 мА) наблюдается спад коэффициента передачи по сравнению с его значением в режиме номинальных токов, что объясняется перераспределением рекомбинациопных и инжекционных составляющих тока базы,При малых напряжениях на эмиттерйом переходе, что равносильно режиму малых токов, доля рекомбинационных составляющих в суммарном токе базы становится более существенной, чаще всего бывает больше инжекционной, Последнее вызывает уменьшение коэффициента передачи тока,Наличие в устройстве по изобретению дополнительного слоя 8, отделяющего пассивную зону базы от поверхности, снижает вероятность процесса рекомбинации поскольку в этом случае исключается возможность встречи на поверхности кристалла основных и неосновных носителей заряда (электронов и дырок), Для обеспечения непосредственного контакта к базе дополнительный слой покрывает всю поверхность пассивной базы за исключением ее подконтактной области, При этом толщина слоя 8 соизмерима с максимальной шириной области пространственного заряда в этом слое. При этом слой 8 перекрыт областью пространственного заряда и в нем содержатся только ионизированные донорные примеси и отсутствуют свободные носители заряда (электроны). Таким образом исключается возможность протекания тока из области эмиттера 4 по дополнительному слою 8, следовательно, исключается рекомбинация на поверхности пассивной зоны базы.Поскольку ширина области пространственного заряда р - и перехода, образованно го слоем и-типа 8 и пассивной зоной базы р+-типа 7, определяется величиной прямо смещающего напряжения эмиттер-база, то при напряжении, равном контактной разности потенциалов (ф) этого р - и перехода,слой 8 полностью раскроется и обогатится основными носителями заряда. Однако поскольку ф р - и перехода слой 8 пассивная зона базы 7 заведомо выше контактной разз ности потенциалов щ р - и переходаэмиттер 4 - активная база 3, напряжение на котором определяет величину выходного тока коллектора и не превышает ф, то слой не может полностью раскрыться даже 10 при больших токах коллектора, 11 ри этомпо дополнительному слою а-типа б может потечь ток, который в этом случае вызовет очень незначительное увеличение тока базы и существенно не повлияет на величину й коэффициента передачи тока.Интегральный оиполярный транзистор поизобретению по сравнению с известными обладает увеличенным коэффициентом пе.редачи тока и меньшим коэффициентом 20 шума в режиме малых токов при сохранении высокого значения граничной частоты усиления, что расширяет его функциональные и схемотехнические возможности,Формула изобретенияИнтегральный биполярный транзистор,содержащий область эмиттера, коллектора первого типа проводимости, область базы, зо состоящую из активнои и пассивной зон второго типа проводимости, о т л и ч а ю щ и ис я тем, что, с целью увеличения коэффициента передачи тока в режиме малых токов, в приповерхностной области пассивной зоны з 5 базы образован дополнительный слой первого типа проводимости, глубина которого соизмерима с максимальной шириной области пространственного заряда в этом слое.40Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Великобритании1523012,кл. Н 011. 29/72, опублик, 1978.4 Б 2. Авторское свидетельство СССР640686, кл. Н 011. 29/70, 1979 (прототип).865081 Составитель Т, ВорОнажцавйТехред А, Камышникова Корректор Е, Михеева Редактор Й. Горькова Заказ 1183/9 Изд.202 Тираж 758 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 415 Типография, пр. Сапунова, 2