Сплавно-диффузионные транзисторы.
При диффузионной технологии неоднородность эмиттерной поверхности приводит к неоднородности толщины базовой области, что ухудшает возможные частотные свойства транзистора. В сплавно-диффузионной технологии диффузией формируется лишь базовая область а КП и ЭП формируются вплавлением эмиттерной навески, под которой образуется рекристализационная зона. При этом в эмиттерную навеску вводится примесь, формирующая под эмиттером активный диффузионный слой базы. Коэффициент диффузии этой примеси должен значительно превышать коэффициент диффузии примеси, формирующей эмиттер и ЭП в рекристализационной зоне. Структура сплавно-диффузионного p-n-p транзистора изображена на рис.1. На рис.2 приведены некоторые этапы получения сплавно-диффузионного транзистора.
После получения исходной р- пластины Ge, протравливают в ней лунку, углубляясь в исходную р- пластину рис.2.1 . травление лунок осуществляется методом фотолитографии.
На окислённую пластину наносят фоторезистивную плёнку, её освещают через маску ультрофиолетовым светом.
Экспонированные места фоторезиста поляризуются.
Незаполимеризованные части фоторезиста смывают так, что он остаётся только на облучённых местах.
Затем производят травление.
После получения лунки проводят щдиффузию донарной примеси рис.2.2 затем необходимо отшлифовать поверхность исходной пластины, т.о чтобы диффузионный слой остался лишь в лунке.
Диффузия донорной примеси приводит к образованию базового n- слоя рис.2.3 . С помощью электрохимического метода через маску вводят навески вплавляемого материала 1 и 4 рис.2.4 . Навеска 1 является эмиттерной, содержащая спал Ni Al In, а навеска 2- базовой.
Затем пластину помещают в печь и нагревают до температуры, близкой к температуре плавления германия около 900?С . При такой темпиратуре сплавы не только переходят в жидкое состояние, но имеет место диффузия примесей из жидкой фазы в прилежащую твёрдую фазу. При этом комплексный характер сплава, находится в лунках, обеспечивает одновременное образование двух слоёв базового и эмиттерного, благодаря резко коэффициентам диффузии донарной и акцепторной примесей в германии донарная примесь обгоняет акцепторную.
Под эмиттерной навеской образуется р- область, которая является эмиттером рис.2.5 . Затем получеснную структуру припаивают к кристаллодержателю.
Он является выводом коллектора рис.2.6 . 4.2 Структура сплавно-диффузионного p-n-p транзистора Рис. 2. Структура сплавно-диффузионного p-n-p транзистора. 1,3 - выводы базы 2 - рекристаллизационная область - эмиттер n - размеры кристалла c, d - размеры лунки hкр - толщина кристалла Rэ, Rб - радиусы выводов эмиттера и базы 5.