Инжекционная полупроводниковая структура

Инжекционная полупроводниковая структура

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНЖЕКЦИОННАЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ СТРУКТУРА, содержащая высоколегированную подложку п-типа, эпиИзобретение относится к области полупроводниковой микроэлектроники и может быть использовано в логических и линейных интегральных схемах с инжекционным питанием. Известен ряд интегральных схем с инжекционным питанием, содержащих многоколлекторные транзисторы. Недостатком указанных структур является отсутствие требований по идентичности выполнения коллекторов многоколлекторных транзисторов, a отсюда - невозможность использования таких структур в качестве инжекционных линейных устройств (они пригодны только для построения на их основе логических инжекционных устройств). Наиболее близким техническим решением является инжекционная полупроводниковая структура, содержащая .высоколегированную подложку п-типа. BSEnnKoFA j Ил i .-- .,шК: ; : -:::i таксиальную область п-типа, выполненные в ней базовую область и область инжектора р -типа, созданные в области базы линейно расположенные по крайней мере три высоколегированные коллекторные области переключающего транзистора, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей структуры , базовый контакт расположен симметрично относительно любой пары коллекторных областей, при этом продольная осевая линия инжекторной области параллельна линейному расположению коллекторных областей. (Л с эпитаксиальную область п-типа, выполненные в ней базовую область и область инжектора p-типа, создан00 ные в области базы линейно расположенные , по крайней мере, три высоколегированные коллекторные области 00 переключающего транзистора. Недостатком данной структуры яв4 ляется влияние 1еидентичности выполнения коллекторных областей на работу инжектора в линейных, в частности усилительных устройствах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей инжек ционнойполупроводниковой структуры . Поставленная цель достигается тем, что в инжекционной полупроводниковой структуре, содержащей высоколегированную подложку п-типа, эпитаксиальную область п-типа, вы

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) А1 (5g)5 H 01 Ь 27/04 0 О Ij 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Б .

Э р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2765686/25 (22) 10. 05. 79 (46) 15.02.92. Бюл. М 6 (72} Ю.Г.Крюков, А.Н.Иаковий, Н.А.Ус и Ю.Т.Федоров (53) 621.382(088,8) (56} Аваев Н.А. и др. "Большие интегральные схемы с инжекционным питанием". M. "Сов.Радио", 19?7, с.18-27.

Патент ФРГ Ю1 2650606, кл. Н 03 К 3/42, опублик. 1977. (54)(57) ИНЖЕКЦИОННАЯ ПОДУПРОВОДНИ"

КОВАЯ СТРУКТУРА, содержащая высоко" легированную подложку п-типа, эпиИзобретение относится к области полупроводниковой микроэлектроники и может быть использовано в логических и линейных интегральных схемах с инжекционным питанием.

Известен ряд интегральных схем с инжекционным питанием, содержащих многоколлекторные транзисторы.

Недостатком указанных структур является отсутствие требований по идентичности выполнения коллекторов многоI коллекторных транзисторов, а отсюда - невозможность использования таких структур в качестве инжекционных линейных устройств (они пригодны только для построения на их основе логических инжекционных устройств) .

Наиболее близким техническим решением является инжекционная полупроводниковая структура, содержащая высоколегированную подложку п-типа, 2 таксиальную область п-типа, выполненные в ней базовую область и область инжектора р -типа, созданные в области базы линейно расположенные по крайней мере три высоколегированные коллекторные области переключающего транзистора, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью расширения

Функциональных возможностей структуры, базовый контакт расположен симметрично относительно любой пары коллекторных областей, при этом продольная осевая линия инжекторной области параллельна линейному расположению коллекторных областей. эпитаксиальную область п-типа, выполненные в ней базовую область и область инжектора р+-типа, созданные в области базы линейно расположенные, по крайней мере, три высоколегированные коллекторные области переключающего транзистора.

Недостатком данной структуры является влияние неидентичности выполнения коллекторных областей на работу инжектора в линейнь|х, в частности усилительных устройствах.

Цель изобретения — расширение

I функциональных возможностей инжекционной полупроводниковой структуры.

Поставленная цель достигается тем, что в инжекционной полупроводниковой структуре, содержащей высоколегированную подложку п-типа, эпитаксиальную область п-типа, выполненные в ней базовую область и область инжектора р -типа, созданные в области базы линейно расположенные, по крайней мере, три высоколегированные коллекторные области переключающего транзистора, базовый контакт расположен симметрично относительно любой пары коллекторных областей, при этом продольная осевая линия инжекторной области параллельна линейному расположению коллекторных областей.

На фиг. 1 представлена инжекционная полупроводниковая структура, продольнй разрез; на фиг. 2 - эквивалентная электрическая схема, реализуемая на инжекционной структуре.

На подложке и+-типа 1 с контактом

2 в эпитаксиальном слое и-типа 3 20 сформирована базовая область 4, в пределах которой выполнены три линейно расположенные коллекторные области п -типа 5.

Поверхность структуры покрыта диэлектрической пленкой 6, в которой созданы окна для контактной металлизации 7 к крайним коллекторным областям 5 и для контактной металлизации

8 к средней коллекторной области, 30 которая симметрично охвачена базовой металлизацией 9* Такое взаимное расположение указанных областей обеспечивает идентичность и симметрию работы каждого коллектора, при этом область инжектора расположена параллельно осевой линии линейного расположения коллекторных областей.

Схема по фиг.2 включает трехколлекторный и-р-п-транзистор 10, у которого первый коллектор 11 соединен с базой 12 и с положительным полюсом источника тока 13. Второй коллектор 14 соединен с сигнальным входом устройства, а третий коллектор

15 - с вторым выходом и с положитель4 ! ным полюсом второго источника тока

16. Эмиттер 17 транзистора lO u отрицательные полюсы источников тока

13 и l6 присоединены к шине нулевого потенциала 18.

В данном варианте весовой коэффициент коллектора 11 транзистора 10, соединенного с базой 12, составляет относительно любого другого коллектора l/2. Если коллектор 15 нагрузить на идентичное устройство, то можно реализовать линейный усилитель, который работает на линейном участке круто подающей переходной характеристики инжекционного ключа . Рабочая точка на середине переходной характеристики инжекционного ключа устанавливается автоматически, так как весовые коэффициенты . коллекторов равны. Наличие третьего коллектора 15 позволяет управлять прохождением сигнала по основному каналу. Это объясняется наличием внутреннего паразитного транзистора, образованного коллектором

15 базой 12 и коллектором 14, который шунтирует цепь усиления основного сигнала. На коллектор 14 можно, например, подать сигналы АРУ или любой другой управляющий сигнал.

Если требуется увеличить мощность, рассеиваемую усилительным каскадом, то коллектор 14 следует замкнуть с коллектором 15. Мощность каскада при этом увеличится в два раза. И наоборот при необходимости создания двух каналов усиления на коллекторе 14 следует обеспечить режим, идентичный режиму на коллекторе 15.

Инжекционная структура способна работать как в линейных, так и в.:логических устройствах, что существенно расширяет ее функциональные возможности

84 /841

Х 7 Я A-A

Фиг. 2

Составитель В.Юдина

Техред Л.Олийнык

Редактор О.филиппова

Корректор С.Векмар

Заказ 1304 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101