ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ДМДП-ТРАНЗИСТОР

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ДМДП-ТРАНЗИСТОР
Полезная модель относится к электронной технике и может быть использована при разработке и производстве высоковольтных полевых транзисторов с низким значением выходной емкости, предназначенных для усиления и коммутации электрических сигналов радиочастотного диапазона.
Известен вертикальный ДМДП-транзистор с планарным расположением контактных площадок затвора, истока и стока. В качестве исходной структуры взята высоколегированная полупроводниковая подложка, на которой наращен низколегированный эпитаксиальный слой того же типа проводимости, что и подложка 1.
Известен горизонтальный ДМДП-транзистор, включающий высокоомную полупроводниковую подложку р-типа проводимости, на которой планарно размещены электроды истока, стока и кремниевого затвора с лежащим под ним слоем подзатворного оксида. Активные области транзистора сформированы путем самосовмещенной с затвором диффузии бора и фосфора, причем низкоомная область стока примыкает к подзатворному оксиду, из-за чего толщина последнего ограничивает максимальное рабочее напряжение сток-исток, при котором может быть использован данный транзистор. Кроме того, из-за этого примыкания при значительной ширине канала значение емкости затвор-сток, являющейся слагаемым в общей выходной емкости прибора, имеет достаточно большое значение 2.
Недостатками данных приборов являются невысокие значения напряжения пробоя сток-исток и значительные величины выходной емкости.
Наиболее близким к заявляемому является транзистор, содержащий полупроводниковую подложку р-типа проводимости, включающую высоколегированные диффузионные области истока и стока и дополнительную низколегированную область стока, планарно размещенные электрод стока, расширенный электрод истока, выполняющий функщпо полевой обкладки, и затвор, помещенный вместе с подзатворным диэлектриком в слой защитного материала 3.
Недостатком данного прибора является то, что расширенный электрод истока вносит дополнительную емкость сток-исток, причем, поскольку толщина слоя защитного материала обычно составляет менее 1 мкм (при больших толщинах начинается отслаивание материала), при значительной ширине канала эта емкость имеет достаточно большое значение.
Целью полезной модели является уменьшение выходной емкости транзистора при сохранении высокого значения напряжения пробоя сток-исток.
Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном ДМДПтранзисторе, содержашем полупроводниковую подложку с диффузионными низко- и высоколегированными областями обоих типов проводимости и дополнительную низколегированную область стока, планарно размешенные электроды истока, стока и затвора, заключенного вместе с подзатворным диэлектриком в слой защитного материала, над самосовмещенными низко- и высоколегированной областями стока ра|ШрйШрм дМрШйМельный слой диэлектрика толщиной не менее 1,5 мкм, а расширвшш щ|к1|р1бд затвора выполняет функцию полевой обкладки.
На рисунке представлена структура высоковольтного ДМДПтранзистора.
Высоковольтный ДМДП-транзистор состоит из полупроводниковой подложки 1 с низко- и высоколегированными областями обоих типов проводи1ВОСТИ. На планарной стороне подложки 1 размещены электрод 2 истока, электрод 3 стока и электрод 4 затвора, выполненный, например, из поликремния. Электрод 4 затвора и подзатворный диэлектрик 5 заключены в слой 6 защитного материала, например, пиролитического оксида. В транзисторе сформирован дополнительный слой 7 диэлектрика (оксида), получаемого, например, методом термокомпрессионного окисления кремния в парах воды и имеющего толщину от 1,5 мкм и более. При формировании дополнительного слоя 7 происходит самосовмещение низколегированной 8 и высоколегированной 9 областей стока. Электрод 4 затвора выполнен расширенным и работает как полевая обкладка, что позволяет повысить напряжение пробоя сток-исток, но не увеличивает выходную емкость транзистора.
Поскольку толщина подзатворного диэлектрика 5 под расширенным электродом 4 затвора увеличена, удельная емкость элемента транзистора имеет меньшее значение, чем в прототипе, а самосовмещение низколегированной 8 и высоколегированной 9 областей стока позволяет уменьшить размер стоковой области транзистора и получить дополнительное уменьшение выходной емкости.
Авторы:.-( О.Н.Кшенский С.В.Макаренко Т.В.Федичкина В.С.Федосов
ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Высоковольтный ДМДП-транзистор, содержащий полупроводниковую подложку с диффузионными низко- и высоколегированными областями обоих типов проводимости и дополнительную низколегированную область стока, планарно размещенные электроды истока, стока и затвора, заключенного вместе с подзатворным диэлектриком в слой защитного материала, отличающийся тем, что над самосовмещенными низко- и высоколегированной областями стока расположен дополнительный слой диэлектрика толщиной не менее 1,5 мкм, а расширенный электрод затвора выполняет функцию полевой обкладки.
Источники информации.
Тугов Н.М. и др. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов/ Н.М.Тугов, Б.А.Глебов, П.А.Чарыков; Под ред. В.А.Лабунцова. - М.: Энергоатомиздат, 1990.
Я.Таруи. Основы технологии сверхбольших интегральных схем (пер. с японского). - М., Радио и связь, 1985, с.383. Francis М. Rotella. Mixed Circuit and Device Simulation for Analysis, Design and Optimization of Opto-Electronic, Radiofrequency and High Speed Semiconductor Devices. A Dissertaition Submitted to the Department of Electrical Engineering and the Commitee on Graduate Studies of Stanford University . - USA, Stanford university, April, 2000 . Авторы;/ О.Н.Кшенс1сий С.В.Макаренко Т.В.Федичкина В.С.Федосов