RU2513644C1 - Semiconductor device with negative resistance (versions) - Google Patents

Semiconductor device with negative resistance (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2513644C1
RU2513644C1 RU2012153281/28A RU2012153281A RU2513644C1 RU 2513644 C1 RU2513644 C1 RU 2513644C1 RU 2012153281/28 A RU2012153281/28 A RU 2012153281/28A RU 2012153281 A RU2012153281 A RU 2012153281A RU 2513644 C1 RU2513644 C1 RU 2513644C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
channels
source
conductivity
gates
Prior art date
Application number
RU2012153281/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Иванович Юркин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет"
Priority to RU2012153281/28A priority Critical patent/RU2513644C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2513644C1 publication Critical patent/RU2513644C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: suggested device unites three field effect transistors into a unified vertical structure with channels of n- and p-type conductivity thus forming an electrical junction between them, at that the source of p-type channel is located opposite the source of n-type channel, and the source of p-type channel is located opposite the source of n-type channel. Sources of the channels are interconnected by a conductor and an additional zone with n+-type conductivity where the source of n-type channel is formed, and drains of the channels have separate outputs. The device can be equipped with one gate (three-terminal device - version 1) or two gates (four-terminal device - version 2) located at the other (second) lateral side of the channels. Current in the channels passes in one direction and creates back voltage in the junction thus locking the channels. The device can contain more than one structure, at that gates are common for neighbouring structures.
EFFECT: invention allows reducing dimensions, increasing operational speed, current and output power of the device.
4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области полупроводниковой электроники, а именно к приборам с регулируемым отрицательным дифференциальным сопротивлением, и может быть использовано в различных электронных устройствах и интегральных схемах, предназначенных для генерации, усиления и преобразования электрических сигналов с модуляцией выходных сигналов.The invention relates to the field of semiconductor electronics, namely, devices with adjustable negative differential resistance, and can be used in various electronic devices and integrated circuits designed to generate, amplify and convert electrical signals with modulation of output signals.

Известен вертикальный полевой транзистор (ПТ), содержащий полупроводниковую подложку, сток (исток) с n+-типом проводимости, вертикальные проводящие каналы с n-типом проводимости, затвор, выполненный в виде металлической ленты, перфорированной в пределах полупроводниковой структуры, и исток (сток) с n+-типом проводимости [1]. Между затвором и каналами образуются барьеры Шоттки. Транзистор выполнен из арсенида галлия (GaAs).Known vertical field-effect transistor (PT) containing a semiconductor substrate, drain (source) with n + -type of conductivity, vertical conductive channels with n-type of conductivity, a gate made in the form of a metal tape perforated within the semiconductor structure, and a source (drain ) with n + -type of conductivity [1]. Schottky barriers form between the gate and the channels. The transistor is made of gallium arsenide (GaAs).

Однако в этом приборе используются вертикальные каналы только с n-типом проводимости.However, this device uses vertical channels with only n-type conductivity.

Известен вертикальный ПТ [2], содержащий подложку с n+-типом проводимости, которая является истоком (стоком) каналов с n-типом проводимости, металлические затворы, размещенные на непроводящих областях структуры прибора и образующие барьеры Шоттки с каналами, а также стоки с n+-типом проводимости. Кроме того, на том же кристалле дополнительно сформирован диод Шоттки (ДШ), причем один контакт диода совмещен с контактом истока (стока) вертикального ПТ, а другой контакт ДШ соединяется с контактом стока (истока) ПТ. Вертикальный ПТ с ДШ образуют составное устройство.A known vertical PT [2], containing a substrate with n + -type of conductivity, which is the source (drain) of channels with n-type conductivity, metal gates placed on non-conductive areas of the device structure and forming Schottky barriers with channels, as well as drains with n + -type of conductivity. In addition, a Schottky diode (LH) is additionally formed on the same crystal, moreover, one contact of the diode is combined with the source (drain) contact of the vertical transformer, and the other DS contact is connected to the drain (source) contact of the transformer. A vertical focal point with a longitudinal beam forms a composite device.

Однако в этом приборе также используются вертикальные каналы только с n-типом проводимости.However, this device also uses vertical channels with only n-type conductivity.

Известен вертикальный ПТ [3], содержащий металлический вывод истока, омический контакт к истоку, исток, выполненный из полупроводника n+-типа проводимости, вертикальные проводящие каналы с n-типом проводимости, затвор, выполненный в виде металлической ленты, перфорированной в пределах полупроводниковой структуры, и сток с n+-типом проводимости. Между затвором и каналами образуются барьеры Шоттки.Known vertical PT [3], containing the metal output of the source, ohmic contact to the source, the source made of an n + -type semiconductor, vertical conductive channels with n-type conductivity, the shutter made in the form of a metal tape perforated within the semiconductor structure , and sink with n + -type of conductivity. Schottky barriers form between the gate and the channels.

В этом приборе также используются вертикальные каналы только с n-типом проводимости.This device also uses vertical channels with only n-type conductivity.

Наиболее близким к заявленному устройству является полупроводниковый прибор - лямбда-транзистор [4], состоящий из трех полевых транзисторов обедненного типа, который выбран в качестве прототипа. При этом два транзистора с каналами n- и p-типами проводимости (комплементарные полевые транзисторы) образуют лямбда-диод, а третий транзистор служит для изменения тока прибора. Он обычно размещен между комплементарными транзисторами. Средний транзистор может иметь канал с n- или p-типом проводимости, а на затвор подают соответствующее напряжение для изменения сопротивления канала. Комплементарные транзисторы соединяются между собой следующим образом: вывод стока транзистора с каналом n-типа соединяется с выводом затвора другого транзистора с p-каналом, вывод стока которого соединяется с затвором транзистора с n-каналом, а выводы истоков комплементарных транзисторов соединяются с выводами стока и истока среднего транзистора. На сток транзистора с n-каналом подают положительное напряжение относительно стока транзистора с p-каналом.Closest to the claimed device is a semiconductor device - a lambda transistor [4], consisting of three depleted field-effect transistors, which is selected as a prototype. In this case, two transistors with channels of n- and p-types of conductivity (complementary field effect transistors) form a lambda diode, and the third transistor serves to change the current of the device. It is usually placed between complementary transistors. The middle transistor can have a channel with n- or p-type conductivity, and the corresponding voltage is applied to the gate to change the channel resistance. The complementary transistors are interconnected as follows: the drain terminal of the transistor with an n-type channel is connected to the gate terminal of another transistor with a p-channel, the drain terminal of which is connected to the gate of the transistor with an n-channel, and the source terminals of the complementary transistors are connected to the drain and source terminals medium transistor. A positive voltage is applied to the drain of a transistor with an n-channel with respect to the drain of a transistor with a p-channel.

Основные недостатки этого прибора:The main disadvantages of this device:

- прибор состоит из трех отдельных полевых транзисторов, поэтому размеры прибора увеличиваются;- the device consists of three separate field effect transistors, so the size of the device increases;

- перекрестные металлические соединения между электродами усложняют конструкцию прибора, особенно при использовании достаточно большого числа единичных структур.- cross-metal connections between the electrodes complicate the design of the device, especially when using a sufficiently large number of unit structures.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение размеров, повышение быстродействия и увеличение тока и выходной мощности прибора с регулируемым отрицательным дифференциальным сопротивлением.The technical result of the invention is to reduce the size, increase speed and increase the current and output power of the device with adjustable negative differential resistance.

Сущность изобретения заключается в том, что в приборе, содержащем каналы с n- и p-типами проводимости, затворы, истоки и стоки каналов, использованы вертикальные каналы, которые расположены параллельно друг другу. Причем каналы соприкасаются между собой боковыми сторонами, при этом образуется электрический переход. Отличительной особенностью предлагаемого прибора является расположение истока p-канала напротив стока n-канала, а стока p-канала - напротив истока n-канала. Для соединения истоков каналов между собой сформирована дополнительная область с n+-типом проводимости. Исток p-канала соединен с дополнительной областью с помощью проводника, а исток n-канала размещен непосредственно на дополнительной области. Стоки каналов имеют отдельные выводы. Ток в каналах проходит в одном направлении. В отличие от лямбда-транзистора в предлагаемом приборе отсутствуют металлические соединения между стоками каналов и соответствующими затворами. В приборе электрический переход, запирающий каналы, образован непосредственно между каналами, что упрощает конструкцию прибора и уменьшает его размеры.The essence of the invention lies in the fact that in the device containing channels with n- and p-types of conductivity, gates, sources and drains of channels, vertical channels are used that are parallel to each other. Moreover, the channels are in contact with each other on the sides, and an electrical transition is formed. A distinctive feature of the proposed device is the location of the source of the p-channel opposite the drain of the n-channel, and the drain of the p-channel is opposite the source of the n-channel. To connect the sources of the channels to each other, an additional region with an n + -type of conductivity is formed. The source of the p-channel is connected to the additional area using a conductor, and the source of the n-channel is placed directly on the additional area. Channel drains have separate leads. The current in the channels flows in one direction. Unlike a lambda transistor, the proposed device does not have metal connections between the channel drains and the corresponding gates. In the device, an electrical transition locking the channels is formed directly between the channels, which simplifies the design of the device and reduces its size.

Затворы сформированы на другой боковой стороне каналов и расположены на непроводящих областях (диэлектрике). Для управления сопротивлениями каналов могут быть использованы барьеры Шоттки, структуры металл-окисел или управляющие p-n-переходы. Толщина затвора должна соответствовать длине канала и может иметь субмикронные размеры. Для уменьшения сопротивления затвора толщина его в средней части может быть больше, чем на краях.The gates are formed on the other side of the channels and are located on non-conductive areas (dielectric). Schottky barriers, metal-oxide structures, or control pn junctions can be used to control channel resistances. The shutter thickness should correspond to the length of the channel and may have submicron dimensions. To reduce the resistance of the shutter, its thickness in the middle part may be greater than at the edges.

В первом варианте прибор имеет только один затвор к каналу с n- или p-типом проводимости (трехэлектродный прибор). В трехэлектродном приборе при использовании более одной единичной структуры возможно объединение единичных структур следующим образом: каналы с одинаковым типом проводимости, к которым не сформированы затворы, объединены в один общий канал и он размещен между каналами с другим типом проводимости, при этом образуются новые объединенные структуры.In the first version, the device has only one gate to the channel with n- or p-type conductivity (three-electrode device). In a three-electrode device, when using more than one unit structure, unit structures can be combined as follows: channels with the same type of conductivity, to which the gates are not formed, are combined into one common channel and it is placed between channels with a different type of conductivity, and new combined structures are formed.

Во втором варианте затворы сформированы к обоим каналам (четырехэлектродный прибор), и второй затвор может быть использован для корректировки параметров прибора. В четырехэлектродном приборе при использовании более одной единичной структуры возможно объединение единичных структур с помощью общего затвора к каналам одного типа проводимости соседних структур.In the second embodiment, the gates are formed to both channels (four-electrode device), and the second gate can be used to adjust the parameters of the device. When using more than one unit structure in a four-electrode device, unit structures can be combined using a common gate to channels of the same conductivity type of neighboring structures.

Вертикальная структура обеспечивает возможность уменьшения длин каналов, что позволит повысить быстродействие прибора. Прибор может иметь только одну единичную структуру или содержать достаточно большое число единичных структур, в этом случае можно увеличить ток и выходную мощность прибора. В предлагаемом приборе объединены три полевых транзистора в единую вертикальную структуру, благодаря чему достигается заявленный технический результат.The vertical structure provides the ability to reduce channel lengths, which will improve the performance of the device. The device can have only one unit structure or contain a sufficiently large number of unit structures, in this case, the current and output power of the device can be increased. In the proposed device, three field-effect transistors are combined into a single vertical structure, thereby achieving the claimed technical result.

На фигуре 1 изображены возможный вариант единичной структуры трехэлектродного прибора (вариант 1) в плане и его продольное сечение, на фигуре 2 - поперечные сечения прибора, на фигуре 3 изображены возможный вариант трехэлектродного прибора с двумя новыми структурами в плане и продольное сечение. На фигуре 4 изображены возможный вариант единичной структуры четырехэлектродного прибора (вариант 2) в плане и его продольное сечение, на фигуре 5 - поперечные сечения четырехэлектродного прибора, на фигуре 6 изображены возможный вариант четырехэлектродного прибора с двумя единичными структурами в плане и продольное сечение.Figure 1 shows a possible variant of a single structure of a three-electrode device (option 1) in plan and its longitudinal section, figure 2 shows cross-sections of a device, figure 3 shows a possible version of a three-electrode device with two new structures in plan and a longitudinal section. Figure 4 shows a possible variant of the unit structure of a four-electrode device (option 2) in plan and its longitudinal section, figure 5 shows the cross-sections of a four-electrode device, figure 6 shows a possible version of a four-electrode device with two unit structures in plan and a longitudinal section.

В первом варианте на подложке 1 сформирована единичная структура (фигура 1), в приборе канал 2 с p-типом проводимости соприкасается с каналом 3 с n-типом проводимости. Исток 4 p-канала находится напротив стока 5 n-канала, а сток 6 p-канала - напротив истока 7 n-канала. Исток 4 и сток 6 р-канала имеют р+-тип проводимости, а сток 5 и исток 7 n-канала имеют n+-тип проводимости. Сток 6 р-канала соединен с выводом 8, а сток 5 n-канала имеет вывод 9. Исток 7 n-канала расположен на дополнительной области 10 с n+-типом проводимости. Исток 4 p-канала соединен с истоком 7 n-канала с помощью области 10 и проводника 11, который образует омические контакты с областью 10 и истоком 4 p-канала. Диэлектрическая пленка 12 изолирует вывод стока 8 p-канала от области 10. Вывод стока 9 n-канала соединен с шиной 13, а вывод стока 8 p-канала - с шиной 14. Затвор 15 образует барьер Шоттки с каналом 3 n-типа. Совмещение затвора 15 с каналом 3 произведено с помощью диэлектрической пленки 16. Затвор соединен с шиной 17. Шины 13 и 17 расположены на диэлектрической пленке 16, а шина 14 - на подложке 1.In the first embodiment, a single structure is formed on the substrate 1 (Figure 1), in the device channel 2 with p-type conductivity is in contact with channel 3 with n-type conductivity. The source 4 of the p-channel is opposite the drain 5 of the n-channel, and the drain 6 of the p-channel is opposite the source 7 of the n-channel. Source 4 and drain 6 of the p-channel have p + -type conductivity, and drain 5 and source 7 of the n-channel have n + -type conductivity. The drain 6 of the p-channel is connected to terminal 8, and the drain 5 of the n-channel has terminal 9. The source 7 of the n-channel is located on an additional region 10 with an n + type of conductivity. The source 4 of the p-channel is connected to the source 7 of the n-channel using the region 10 and the conductor 11, which forms ohmic contacts with the region 10 and the source 4 of the p-channel. The dielectric film 12 isolates the p-channel drain terminal 8 from region 10. The n-channel drain terminal 9 is connected to bus 13, and the p-channel drain terminal 8 to bus 14. Gate 15 forms a Schottky barrier with n-type channel 3. The combination of the gate 15 with the channel 3 is made using a dielectric film 16. The gate is connected to the bus 17. The tires 13 and 17 are located on the dielectric film 16, and the bus 14 is on the substrate 1.

При использовании более одной единичной структуры каналы с p-типом проводимости, к которым не сформированы затворы, объединены в один общий канал и он размещен между каналами с n-типом проводимости, при этом образуется новая структура (фигура 3).When using more than one unit structure, channels with a p-type conductivity, to which no gates are formed, are combined into one common channel and it is placed between channels with an n-type conductivity, and a new structure is formed (figure 3).

Во втором варианте (фигуры 4-6) сформирован второй затвор 18 к p-каналу 2, который также образует барьер Шоттки с каналом 2. Затвор 18 сформирован на диэлектрической пленке 16. Затворы 15 и 18 соединены с шинами 17 и 19 соответственно. Вывод стока 8 p-канала соединен с шиной 14, а сток 5 n-канала имеет отдельный вывод 9. Объединение двух единичных структур осуществлено с помощью использования общего затвора 18 к p-каналам 2 соседних структур (фигура 6).In the second embodiment (figures 4-6), a second gate 18 is formed to the p-channel 2, which also forms a Schottky barrier with channel 2. The gate 18 is formed on a dielectric film 16. The gates 15 and 18 are connected to the buses 17 and 19, respectively. The output of the p-channel drain 8 is connected to the bus 14, and the n-channel drain 5 has a separate terminal 9. The two unit structures are combined using the common gate 18 to the p-channels of 2 adjacent structures (Figure 6).

Прибор работает следующим образом. На сток 9 n-канала подают положительное напряжение U0 относительно стока 6 p-канала (фигуры 1,4). По n-каналу 3 и p-каналу 2 будет протекать ток в одном направлении. Ток создает падение напряжения на n-канале Un, а на p-канале Uр. Если не учитывать падения напряжений на стоке, истоке каналов и области 10, то Un+Up=U0. На электрическом переходе между каналами с n- и p-типами проводимости оказывается обратное напряжение. Разность потенциалов на переходе изменяется от Up в нижней части электрического перехода между истоком 7 n-канала и стоком 6 p-канала до Un в верхней части перехода между стоком 5 n-канала и истоком 4 p-канала. Обратное напряжение запирает каждый канал от истока до стока. В общем случае Un не равно Up, но возможен вариант, когда Un=Up.Однако в любом варианте при увеличении обратного напряжения на переходе толщина обедненного слоя в каждом канале возрастает, что приводит к уменьшению толщины проводящей части канала, поэтому с увеличением U0 ток сначала растет, достигает наибольшего значения, затем вследствие перекрытия каналов и увеличения их сопротивлений ток будет уменьшаться. Когда каналы полностью перекроются обедненными слоями, ток будет определяться токами утечек обратно смещенных переходов.The device operates as follows. At the drain 9 of the n-channel serves a positive voltage U 0 relative to the drain 6 of the p-channel (figure 1,4). Current in one direction will flow through n-channel 3 and p-channel 2. The current creates a voltage drop on the n-channel U n , and on the p-channel U p . If you do not take into account the voltage drop at the drain, the source of the channels and region 10, then U n + U p = U 0 . At the electrical transition between channels with n- and p-types of conductivity, reverse voltage appears. The potential difference at the junction varies from U p in the lower part of the electrical transition between the source 7 of the n-channel and the drain 6 of the p-channel to U n in the upper part of the transition between the drain 5 of the n-channel and the source 4 of the p-channel. Reverse voltage closes each channel from source to drain. In the general case, U n is not equal to U p , but a variant is possible when U n = U p. However, in any case, with an increase in the reverse voltage at the junction, the thickness of the depletion layer in each channel increases, which leads to a decrease in the thickness of the conducting part of the channel, therefore, with an increase in U 0, the current first increases, reaches its maximum value, then due to the overlap of the channels and an increase in their resistances, the current will be to decrease. When the channels are completely blocked by depleted layers, the current will be determined by the leakage currents of the reverse biased transitions.

При увеличении обратного напряжения на затворе сопротивление канала будет увеличиваться, что приводит к уменьшению максимального тока и напряжения отсечки прибора, когда ток прибора будет минимальным. Таким образом, в приборе формируются вольт-амперные характеристики лямбда-транзистора.With an increase in the reverse voltage at the gate, the channel resistance will increase, which leads to a decrease in the maximum current and the cutoff voltage of the device when the current of the device is minimal. Thus, the current-voltage characteristics of the lambda transistor are formed in the device.

В первом варианте прибора при использовании более одной единичной структуры (фигура 3) в каждой новой структуре по n-каналам 3 и p-каналу 2 будут протекать токи также в одном направлении. Истоки 7 n-каналов в каждой новой структуре соединены между собой с помощью сформированной области 10, поэтому падения напряжений на n-каналах Un будут одинаковыми (токи в n-каналах в общем случае могут быть не равны между собой). Ток в p-канале равен сумме токов, протекающих в соседних n-каналах. Для выравнивания значений сопротивления p-канала и общего сопротивления n-каналов можно, например, уменьшить толщину n-каналов или уменьшить концентрацию примесей в этих каналах.In the first version of the device, when using more than one unit structure (Figure 3), in each new structure, currents will flow in the same direction along the n-channels 3 and p-channel 2. The sources of 7 n-channels in each new structure are interconnected using the formed region 10, so the voltage drops on the n-channels U n will be the same (currents in n-channels in the general case may not be equal to each other). The current in the p-channel is equal to the sum of the currents flowing in the adjacent n-channels. To equalize the values of the resistance of the p-channel and the total resistance of the n-channels, it is possible, for example, to reduce the thickness of the n-channels or to reduce the concentration of impurities in these channels.

В обоих вариантах прибора при использовании более одной единичной структуры (фигуры 3 и 6) затворы являются общими для соседних структур, а каналы с одинаковым типом проводимости размещены симметрично по отношению к затворам.In both versions of the device, when using more than one unit structure (Figures 3 and 6), the gates are common to neighboring structures, and channels with the same type of conductivity are placed symmetrically with respect to the gates.

Прибор может быть изготовлен из кремния или из полупроводниковых материалов группы AIII BV, обладающих более высокой подвижностью электронов.The device can be made of silicon or of semiconductor materials of group A III B V with higher electron mobility.

По сравнению с прототипом предлагаемый прибор с вертикальной структурой и параллельно расположенными n- и p-каналами, в которых ток проходит в одном направлении, позволит:Compared with the prototype, the proposed device with a vertical structure and parallel n- and p-channels, in which the current flows in one direction, will allow:

- уменьшить размеры и упростить конструкцию прибора;- reduce the size and simplify the design of the device;

- повысить быстродействие прибора за счет уменьшения длин каналов;- increase the performance of the device by reducing the length of the channels;

- увеличить ток и выходную мощность при использовании более одной единичной структуры в приборе.- increase current and output power when using more than one unit structure in the device.

Источники информацииInformation sources

1. Hollis М.А., Bozler C.O., Nichols K.B., Bergeron N.J. Vertical transistor device fabricated with semiconductor regrowth. Патент № US 4903089 (А), МПК: H01L 29/80, заявл. 02.02.1988 г., опубл. 20.02.1990 г.1. Hollis M.A., Bozler C. O., Nichols K.B., Bergeron N.J. Vertical transistor device fabricated with semiconductor regrowth. Patent No. US 4903089 (A), IPC: H01L 29/80, claimed 02/02/1988, publ. 02/20/1990

2. Brar B.P.S., На W. Vertical field-effect transistor and method of forming the same. Патент № US 7663183, заявл. 19.06.2007 г., опубл. 16.02.2010 г.2. Brar B.P.S., On W. Vertical field-effect transistor and method of forming the same. Patent No. US 7663183, pending. 06/19/2007, publ. 02.16.2010

3. Семенов А.В., Хан А.В., Хан В.А. Вертикальный полевой транзистор. Патент № RU 2402105, МПК: H01L 29/772, заявл. 03.08.2009 г., опубл. 20.10.2010 г.3. Semenov A.V., Khan A.V., Khan V.A. Vertical field effect transistor. Patent No. RU 2402105, IPC: H01L 29/772, claimed 08/03/2009, publ. 10.20.2010 g.

4. Лямбда-диод - многофункциональный прибор с отрицательным сопротивлением. Г.Кано, X.Ивазо, X.Такаги, И.Терамото. Электроника. - 1975 г., Т.48, №13 - с.48-53.4. Lambda diode - a multifunctional device with negative resistance. G. Kano, X. Ivazo, X. Takagi, I. Teramoto. Electronics. - 1975, T. 48, No. 13 - p. 48-53.

Claims (4)

1. Полупроводниковый прибор с отрицательным сопротивлением (варианты), содержащий каналы с n- и p-типами проводимости, затворы, истоки и стоки каналов, отличающийся тем, что в приборе использованы вертикальные каналы с n- и p-типами проводимости, контактирующие между собой боковыми сторонами, при этом исток p-канала расположен напротив стока n-канала, а сток p-канала - напротив истока n-канала, истоки каналов соединены между собой с помощью проводника и дополнительной области с n+-типом проводимости, на которой сформирован исток n-канала, а стоки каналов имеют отдельные выводы, причем в приборе может быть один затвор (вариант 1) или два затвора (вариант 2).1. A semiconductor device with negative resistance (options), containing channels with n- and p-types of conductivity, gates, sources and drains of channels, characterized in that the device uses vertical channels with n- and p-types of conductivity in contact the sides of the channel, while the source of the p-channel is opposite the drain of the n-channel, and the drain of the p-channel is opposite the source of the n-channel, the sources of the channels are interconnected using a conductor and an additional region with an n + type of conductivity on which the source is formed n-channel, and drains to the analogs have separate conclusions, and the device may have one shutter (option 1) or two shutters (option 2). 2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что в первом варианте затвор сформирован на боковой стороне n-канала или p-канала, которая не контактирует с каналом с другим типом проводимости, а при наличии более одной единичной структуры в приборе соседние каналы, к которым не сформированы затворы, объединены в один общий канал и он размещен между каналами с другим типом проводимости.2. The device according to claim 1, characterized in that in the first embodiment, the gate is formed on the side of the n-channel or p-channel, which does not contact the channel with a different type of conductivity, and if there is more than one unit structure in the device, adjacent channels, to which the gates are not formed, are combined into one common channel and it is placed between channels with a different type of conductivity. 3. Прибор по п.1, отличающийся тем, что во втором варианте затворы сформированы на боковых сторонах n-канала и p-канала, не контактирующих с каналами с другим типом проводимости.3. The device according to claim 1, characterized in that in the second embodiment, the gates are formed on the sides of the n-channel and p-channel, not in contact with the channels with a different type of conductivity. 4. Прибор по п.1, отличающийся тем, что в обоих вариантах при наличии более одной единичной структуры в приборе затворы являются общими для соседних структур, а каналы с одинаковым типом проводимости размещены симметрично по отношению к затворам. 4. The device according to claim 1, characterized in that in both cases, if there is more than one unit structure in the device, the gates are common to neighboring structures, and channels with the same type of conductivity are placed symmetrically with respect to the gates.
RU2012153281/28A 2012-12-10 2012-12-10 Semiconductor device with negative resistance (versions) RU2513644C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012153281/28A RU2513644C1 (en) 2012-12-10 2012-12-10 Semiconductor device with negative resistance (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012153281/28A RU2513644C1 (en) 2012-12-10 2012-12-10 Semiconductor device with negative resistance (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2513644C1 true RU2513644C1 (en) 2014-04-20

Family

ID=50481005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012153281/28A RU2513644C1 (en) 2012-12-10 2012-12-10 Semiconductor device with negative resistance (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2513644C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2654352C1 (en) * 2017-01-20 2018-05-17 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Three-electrode semiconductor device
US11853673B2 (en) 2021-02-05 2023-12-26 Changxin Memory Technologies, Inc. Standard cell template and semiconductor structure

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5889298A (en) * 1993-04-30 1999-03-30 Texas Instruments Incorporated Vertical JFET field effect transistor
US6097046A (en) * 1993-04-30 2000-08-01 Texas Instruments Incorporated Vertical field effect transistor and diode
US7560755B2 (en) * 2006-06-09 2009-07-14 Dsm Solutions, Inc. Self aligned gate JFET structure and method
RU2402105C1 (en) * 2009-08-03 2010-10-20 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма Микран" Vertical field transistor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5889298A (en) * 1993-04-30 1999-03-30 Texas Instruments Incorporated Vertical JFET field effect transistor
US6097046A (en) * 1993-04-30 2000-08-01 Texas Instruments Incorporated Vertical field effect transistor and diode
US7560755B2 (en) * 2006-06-09 2009-07-14 Dsm Solutions, Inc. Self aligned gate JFET structure and method
RU2402105C1 (en) * 2009-08-03 2010-10-20 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма Микран" Vertical field transistor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Лямбда-диод - многофункциональный прибор с отрицательным сопротивлением. Г.Кано и др. Электроника. 1975 г., Т.48, N13, стр.48-53. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2654352C1 (en) * 2017-01-20 2018-05-17 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Three-electrode semiconductor device
US11853673B2 (en) 2021-02-05 2023-12-26 Changxin Memory Technologies, Inc. Standard cell template and semiconductor structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5940235B1 (en) Semiconductor device
TWI448038B (en) Battery charging circuit, semiconductor device die with integrated mosfet and low forward voltage diode-connected enhancement mode jfet and method
CN108735736B (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
KR101609330B1 (en) Semiconductor device with transistor local interconnects
US8227831B2 (en) Semiconductor device having a junction FET and a MISFET for control
EP2976787B1 (en) Rectifier diode
KR20140114411A (en) Semiconductor arrangement with active drift zone
JP2009059860A (en) Trench gate-type semiconductor device
WO2006114883A1 (en) Semiconductor device
US20160126314A1 (en) Semiconductor device
JP2009065026A (en) Switching device of electric circuit
CN106024878A (en) High electron mobility transistor with RC network integrated into gate structure
US20090179273A1 (en) Semiconductor device
JP6338776B2 (en) Semiconductor device
TW201342582A (en) Integrated field effect transistors with high voltage drain sensing
US20060097292A1 (en) Semiconductor device
TWI533435B (en) Semiconductor device
JP6295012B2 (en) Semiconductor device and power conversion device
RU2513644C1 (en) Semiconductor device with negative resistance (versions)
CN105702719A (en) Power Semiconductor Device with Improved Stability and Method for Producing the Same
CN105720095B (en) Semiconductor devices
JP3237612B2 (en) Semiconductor device
WO2013161448A1 (en) Semiconductor device
RU2550310C2 (en) Semiconductor diode with negative resistance
JP2005116876A (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151211