|
| |
|
Главная Журналы изготовление полевых транзисторов В последние годы прогресс в развитии и применении полевых транзисторов был очень быстрым. Наряду с биполярными транзисторами они заняли важное место В производстве как интегральных, так и дискретных электронных схем. Полевые транзисторы (ПТ) скорее дополняют, чем конкурируют с биполярными транзисторами: они позволяют реализовать определенные схемные функции с простотой и качественными показателями, недостижимыми ранее. Написание этой книги было отчасти мотивировано необходимостью объединить большое количество опубликованных статей и докладов с целью дать читателю систематическое изложение основ теории ПТ и справочных данных по их изготовлению, свойствам и применению. Книга рассчитана на читателя, не имеющего специальной подготовки по этим вопросам, однако знакомого с физикой полупроводниковых приборов В объеме. вузовского курса. Она может быть полезна для студентов старших курсов и аспирантов соответствующих специальностей, а также для исследователей и инженеров-практиков. Как и для других полупроводниковых приборов, достаточно полное понимание свойств и возможностей ПТ может быть достигнуто лишь на основе глубоких знаний физики этих приборов и ограничений, накладываемых технологией изготовления. Это в значительной степени определяло последовательность изложения и расположение материала. • Содержание книги делится на четыре части: вводный обзор; технология производства; теория полевых транзисторов с управляющим р - п-переходом и МДП-транзисторов; схемные применения. За вводным обзором типов и свойств ПТ, представленного в гл. 1, следует глава, посвященная производству приборов. Это сделано с целью дать читателю «почувствовать» реальные приборы и лучше понять причины отклоне- ния их свойств от свойств, предсказанных «чистой» теорией. В 3, 4 и 5 главах дается теория работы транзисторов с управляющим р - п-переходом (ПТУП) на низких и высоких частотах. Основы теории МДП-сис-тем, представленные в гл. 6, служатвведением в теорию МДП-транзисторов, изложенную в гл. 7 и 8. Глава 9 содержит детальное обсуждение шумовых свойств ПТУП и МДП-транзисторов. Четыре последние главы посвящены схемным применениям ПТ, причем особое внимание уделено приборам, выполненным в интегральной форме. В 10 и И главах рассмотрены линейные НЧ и ВЧ схемы,-в гл. 12 - вопросы конструирования цифровых и запоминающих интегральных схем на МОП-транзисторах, .задача заключительной, 13 главы - продемонстрировать пути наилучшего использования характерных свойств полевых транзисторов. • Р. Кобболд Часть 1 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ Глава 1 ВВЕДЕНИЕ 1.1. Исторический обзор Полевой транзистор (ПТ) был изобретен за много лет до классических работ Бардина, Браттэна, Пирсона и Шокли конца 40-х годов, приведших к созданию точечного и биполярного транзисторов. Еще в 1925 и 1926 гг. Дж. Е. Лйлиенфельд подал заявки в патентные бюро Канады и США, озаглавленные «Ме-, тод и прибор управления электрическими токами» [1], в которых он предложил полупроводниковый прибор с управляющим электродом. В 1935 г., независимо от Лилиенфельда, О. Хейл [2] они- сал тонкопленочный полевой прибор с одним и двумя затворами. Серьезные исследования в этом направлении не были осуществлены в ТО время из-за недостаточного уровня развития физики поверхности полупроводников Работы, выполненные в лабораториях «Бэлл Телефон» в конце 40-х годов, были первоначально направлены на создание полевого прибора. Однако результаты, полученные Шокли и Пирсоном [3] в 1948 г., разочаровали исследователей. В экспериментах использовались тонкие германиевые пленки, изолирован-!• ные от управляющего электрода (затвора) тонкой пЛенкой слюды. Изменение проводимости германия в функции потенциала затвора регистрировалось с помощью двух электродов, присоединенных к образцу. Наблюдавшаяся модуляция проводимости была значительно меньше ожидаемой, поскольку большая часть (л:;90%) индуцированного заряда захватывалась поверхностными состояниями. В результате этих экспериментов, ; а также вследствие изобретения точечных и биполярных тран-• зисторов интерес к исследованию приборов с полевым управлением несколько угас, однако проведенная работа явилась большим вкладом в развитие, физики поверхностных явлений. В 1952 г. Шокли [4] дал теоретическое описание активного прибора нового типа, названного им униполярным полевым [ 0 ] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 |