Многоколлекторная транзисторная структура

Многоколлекторная транзисторная структура

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1i и 786748

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.07,79 (21) 2796163/18-25 (51) М. Кл,з

Н 011 29/72 с присоединением заявки ¹ (53) УДК 621.382 (088.8) (43) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень чо 25 (45) Дата опубликования описания 07.07.82 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Э. А. Матсон, В. Е. Галузо и И. К. Пожиток

Минский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) МНОГОКОЛЛЕКТОРНАЯ ТРАНЗИСТОРНАЯ

СТРУКТУРА

ГасУдаРственный комитет (23) Приори гет

Изобретение относится к полупроводниковойй электронике, в частности к полупроводниковым приборам с отрицательной дифференциальной проводимостью, и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре различного назначения, например, в импульсной технике.

Известен полупроводниковый прибор с отрицательной дифференциальной проводимостью, содержащий область n+-типа, область р-типа и область п-типа, соединенную с метаЛлическим затвором, расположенным над р-и переходом эмиттер-база (1).

Недостатком его является малая величина отрицательной дифференциальной проводимости.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многоколлекторная транзисторная структура, содержащая полупроводниковую подложку, в которой образованы эмиттерная, базовая и коллекторные области с контактом к коллектору, который расположен мея ду контактами к эмиттеру и базе (21.

Однако, подобная структура не позволяет получать вольт-амперную характеристику с участком отрицательной дифференциальной проводимости.

Цель изобретения — получение вольтамперной характеристики с участком отрицательной дифференциальной проводимости.

Цель достигается тем, что в многоколлекторной транзисторной структуре одна

5 из коллекторных областей выполнена в форме кольца, внутри которого расположен контакт к базе, а расстояние между кольцом и соседней коллекторной областью равно внутреннему диаметру, величина ко10 торого не превышает удвоенной ширины области пространственного заряда в полупроводнике в подложке.

На чертеже представлена многоколлекторная транзисторная структура.

15 Она содержит полупроводниковую подложку 1, в которой образованы эмиттерная

2 и коллекторные области 3, 4, а контакт к коллекторной области 5 расположен между контактом к эмиттеру 6 и контактом к ба20 зе 7, который окружен колдекторной областью 4, выполненной в форме кольца.

При включении устройства по схеме с общим эмиттером, к области коллектора р-типа 3 прикладывается отрицательный д потенциал выходного напряжения, а к омическому контакту базы 7 — отрицательный потенциал входного напряжения. Прн этом р-и-переход коллектор-подложка (база) смещается в обратном направлении, а

З0 р-и-переход эмпттер-подложка (база) смЕ786?48 щается в прямом направлении. Последнее вызывает появление эмиттерного тока, который разделяется на базовый ток, текущий от эмиттерной области 2 через канал в подложке (базе), окруженный коллекторной областью 4, к омическому контакту базовой области 7 и коллекторный ток, текущий от эмиттера 2 через подложку (базу) 1 к коллектору 3.

Вначале при увеличении выходного на- 10 пряжения коллектор-эмиттер прибор работает как обычный биполярный транзистор, т. е. с ростом напряжения происходит увеличение, а затем и насыщение тока коллектора (при этом входное напряжение база- 15 эмиттер и ток базы остаются постоянными).

Когда величина выходного напряжения достигает значения, при котором ширина области пространственного заряда р-п-перехода коллектор-подложка (база) сгано- 20 вится равной расстоянию между коллекторными областями 3 и 4, происходит смыкание р-области коллектора 3 с р-областью коллектора 4. При этом область 4 оказывается под отрицательным потенциалом,,>;; который сместит р-и-переход коллектор-4подложка (база) в обратном направлении и приводит к полному смыканию областей коллектора 4.

Таким образом, область омического кон- 00 такта базы оказывается изолированной от подложки (базы), что приводит к прекращению протекания базового тока. Напряжение на р-и-переходе эмиттер-подложка (база) падает до нуля. Ток эмиттера так- з; же падает до нуля, что в свою очередь вызывает резкий спад тока коллектора до незначительной величины, определяемой током утечки коллектора.

В отличие от аналогичных полупроводниковых приборов, в которых на участке с отрицательной дифференциальной проводимостью уменьшение выходного тока происходит постепенно с увеличением выходного напряжения, в приборе по изобретению вследствие того, что к области коллектора

4 прп выходном напряжении, соответствующем максимальному выходному току, сразу прикладывается напряжение, смещающее его р-и-переход в обратном направлении и большее напряжения смыкания коллекторной области, спад выходного тока при увеличении выходного напряжения будет очень резким.

Устройство увеличивает OTpHiiàòåëünóþ дифференциальную проводимость, а следовательно и быстродействие импульсных устройств на его основе.

Формул а изобретения

М огоколлекторная транзисторная структура, содержащая полупроводниковую подложку, в которой образованы эмиттерная, базовая и коллекторные области с контактом к коллектору, который расположен между контактами к эмиттеру и базе, отличающаяся тем, что, с целью получения вольт-амперной характеристики с участком отрицательной дифференциальной проводимости, одна из коллекторных областей выполнена в форме кольца, внутри которого расположен контакт к базе, а расстояние между кольцом и соседней коллекторной областью равно внутреннему диаметру, величина которого не превышает удвоенной ширины области пространственного заряда в полупроводнике в подложке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Thomas Кау1 Edward et al, The NEGII:

1. А surface-controlled negative impedance transistor, «IEEE Wans. Electron.

Devices», 1977, 24, Ко 8, 1070 — 1076, 2. Заявка ФРГ Ме 2609219, кл. Н 011

27/04, опублик. 1976 (прототип), 786748

Составитель Т. Ьоронежцева

Редактор Е. Хейфиц Техред А. Камышникова Корректор Л. Слепая

Заказ 1018/12 Изд. Хе 183 Тираж 758 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2