RU2680730C1 - Активный элемент интегрального коммутатора - Google Patents
Активный элемент интегрального коммутатора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2680730C1 RU2680730C1 RU2017136629A RU2017136629A RU2680730C1 RU 2680730 C1 RU2680730 C1 RU 2680730C1 RU 2017136629 A RU2017136629 A RU 2017136629A RU 2017136629 A RU2017136629 A RU 2017136629A RU 2680730 C1 RU2680730 C1 RU 2680730C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- region
- conductivity
- intrinsic
- algaas
- switched
- Prior art date
Links
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 72
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 71
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 61
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 27
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000005533 two-dimensional electron gas Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/10—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
- H01L27/105—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including field-effect components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
Использование: для создания элементов интегральных коммутаторов. Сущность изобретения заключается в том, что активный элемент интегрального коммутатора содержит полуизолирующую GaAs-подложку, барьерную AlGaAs-область второго типа проводимости, образующую с ней переход Шоттки управляющую металлическую шину, AlGaAs-область спейсера собственной проводимости, GaAs-область канала собственной проводимости, четыре коммутируемые металлические шины, четыре коммутируемые области второго типа проводимости, AlGaAs-области управляющего p-n-перехода, AlGaAs-область туннельного барьера собственной проводимости, изолирующие AlGaAs-области собственной проводимости, введены GaAs-область ортогонального канала собственной проводимости, ориентированная перпендикулярно GaAs-области канала собственной проводимости, AlGaAs-область ортогонального спейсера собственной проводимости, расположенная под GaAs-областью ортогонального канала собственной проводимости и ориентированная перпендикулярно GaAs-области канала собственной проводимости. Технический результат - обеспечение возможности: увеличения быстродействия и снижения потерь энергии и токов утечки. 3 ил.
Description
Предполагаемое изобретение относится к области интегральной электроники, а именно - к элементам интегральных коммутаторов.
Аналогом заявляемого изобретения является элемент интегрального коммутатора - селективно легированный транзистор с высокой подвижностью электронов (HEMT - High Electron Mobility Transistor) [Пат. JP S63308965 (А), Япония. Yoshida Jiro. «Hetero-Junction Field-Effect Transistor», 1988], содержащий полуизолирующую GaAs-подложку, барьерную AlGaAs-область второго типа проводимости, расположенную под ней GaAs-область канала собственной проводимости, управляющую металлическую шину, расположенную над барьерной AlGaAs-областью второго типа проводимости и образующую с ней переход Шоттки, первую коммутируемую металлическую шину, первую коммутируемую область второго типа проводимости, граничащую с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующую омический контакт с первой коммутируемой металлической шиной, вторую коммутируемую металлическую шину, вторую коммутируемую область второго типа проводимости, граничащую с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующую омический контакт со второй коммутируемой металлической шиной, расположенную между полуизолирующей GaAs-подложкой и областью GaAs собственной проводимости широкозонную AlGaAs-область собственной проводимости.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются полуизолирующая GaAs-подложка, барьерная AlGaAs-область второго типа проводимости, расположенная под ней GaAs-область канала собственной проводимости, управляющая металлическая шина, расположенная над барьерной AlGaAs-областью второго типа проводимости и образующая с ней переход Шоттки, первая коммутируемая металлическая шина, первая коммутируемая область второго типа проводимости, граничащая с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующая омический контакт с первой коммутируемой металлической шиной, вторая коммутируемая металлическая шина, вторая коммутируемая область второго типа проводимости, граничащая с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующая омический контакт со второй коммутируемой металлической шиной.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются ограничение времени переключения элемента временем пролета электронами GaAs-области канала собственной проводимости между первой и второй высоколегированными областями второго типа проводимости, отсутствие функциональной интеграции.
Аналогом заявляемого изобретения является элемент интегрального коммутатора - HEMT [Пат. US 5419809 А, Соединенные Штаты Америки. Tetsuji Nagayama, Toshiharu Yanagida. «Dry etching method», 1995, Fig. 5], содержащий полуизолирующую GaAs-подложку, барьерную AlGaAs-область второго типа проводимости, расположенную под ней AlGaAs-область спейсера собственной проводимости, расположенную под ней GaAs-область канала собственной проводимости, управляющую металлическую шину, расположенную над барьерной AlGaAs-областью второго типа проводимости и образующую с ней переход Шоттки, первую коммутируемую металлическую шину, первую коммутируемую область второго типа проводимости, граничащую с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующую омический контакт с первой коммутируемой металлической шиной, вторую коммутируемую металлическую шину, вторую коммутируемую область второго типа проводимости, граничащую с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующую омический контакт со второй коммутируемой металлической шиной.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются полуизолирующая GaAs-подложка, барьерная AlGaAs-область второго типа проводимости, расположенная под ней AlGaAs-область спейсера собственной проводимости, расположенная под ней GaAs-область канала собственной проводимости, управляющая металлическая шина, расположенная над барьерной AlGaAs-областью второго типа проводимости и образующая с ней переход Шоттки, первая коммутируемая металлическая шина, первая коммутируемая область второго типа проводимости, граничащая с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующая омический контакт с первой коммутируемой металлической шиной, вторая коммутируемая металлическая шина, вторая коммутируемая область второго типа проводимости, граничащая с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующая омический контакт со второй коммутируемой металлической шиной.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются ограничение времени переключения элемента временем пролета электронами GaAs-области канала собственной проводимости между первой и второй высоколегированными областями второго типа проводимости, отсутствие функциональной интеграции.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является интегральный элемент [Пат. RU 2287896 C1, Российская Федерация. Коноплев Борис Георгиевич, Рындин Евгений Адальбертович. «Интегральный логический элемент «НЕ» на основе туннельного эффекта», 2006, Фиг. 2], содержащий полуизолирующую GaAs-подложку, барьерную AlGaAs-область второго типа проводимости, расположенную под ней AlGaAs-область спейсера собственной проводимости, расположенную под ней GaAs-область канала собственной проводимости, управляющую металлическую шину, расположенную над барьерной AlGaAs-областью второго типа проводимости и образующую с ней переход Шоттки, первую коммутируемую металлическую шину, первую коммутируемую область второго типа проводимости, граничащую с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующую омический контакт с первой коммутируемой металлической шиной, вторую коммутируемую металлическую шину, вторую коммутируемую область второго типа проводимости, граничащую с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующую омический контакт со второй коммутируемой металлической шиной, расположенную над полуизолирующей GaAs-подложкой AlGaAs-область управляющего p-n-перехода первого типа проводимости, расположенную над ней AlGaAs-область управляющего p-n-перехода второго типа проводимости, вторую управляющую металлическую шину, соединенную с AlGaAs-областью управляющего p-n-перехода первого типа проводимости и образующую с ней омический контакт, третью коммутируемую металлическую шину, третью коммутируемую область второго типа проводимости, образующую омический контакт с третьей коммутируемой металлической шиной, четвертую коммутируемую металлическую шину, четвертую коммутируемую область второго типа проводимости, образующую омический контакт с четвертой коммутируемой металлической шиной, AlGaAs-область туннельного барьера собственной проводимости, расположенную под GaAs-областью канала собственной проводимости, изолирующие AlGaAs-области собственной проводимости, расположенную под AlGaAs-областью туннельного барьера собственной проводимости GaAs-область параллельного канала собственной проводимости, граничащую с третьей и четвертой коммутируемыми областями второго типа проводимости и ориентированную параллельно GaAs-области канала собственной проводимости, AlGaAs-область параллельного спейсера собственной проводимости, расположенную под GaAs-областью параллельного канала собственной проводимости и ориентированную параллельно GaAs-области канала собственной проводимости.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются полуизолирующая GaAs-подложка, барьерная AlGaAs-область второго типа проводимости, расположенная под ней AlGaAs-область спейсера собственной проводимости, расположенная под ней GaAs-область канала собственной проводимости, управляющая металлическая шина, расположенная над барьерной AlGaAs-областью второго типа проводимости и образующая с ней переход Шоттки, первая коммутируемая металлическая шина, первая коммутируемая область второго типа проводимости, граничащая с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующая омический контакт с первой коммутируемой металлической шиной, вторая коммутируемая металлическая шина, вторая коммутируемая область второго типа проводимости, граничащая с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующая омический контакт со второй коммутируемой металлической шиной, расположенная над полуизолирующей GaAs-подложкой AlGaAs-область управляющего p-n-перехода первого типа проводимости, расположенная над ней AlGaAs-область управляющего p-n-перехода второго типа проводимости, вторая управляющая металлическая шина, соединенная с AlGaAs-областью управляющего p-n-перехода первого типа проводимости и образующая с ней омический контакт, третья коммутируемая металлическая шина, третья коммутируемая область второго типа проводимости, образующая омический контакт с третьей коммутируемой металлической шиной, четвертая коммутируемая металлическая шина, четвертая коммутируемая область второго типа проводимости, образующая омический контакт с четвертой коммутируемой металлической шиной, AlGaAs-область туннельного барьера собственной проводимости, расположенная под GaAs-областью канала собственной проводимости, изолирующие AlGaAs-области собственной проводимости.
Причины, препятствующие достижению технического результата:
1) вследствие параллельной взаимной ориентации длина GaAs-области параллельного канала собственной проводимости между граничащими с ней третьей и четвертой коммутируемыми областями второго типа проводимости более чем в три раза превышает длину GaAs-области канала собственной проводимости между граничащими с ней первой и второй коммутируемыми областями второго типа проводимости, что приводит к значительному увеличению сопротивления параллельного канала в открытом состоянии и, как следствие, к увеличению потерь энергии в процессе коммутации сигналов и снижению быстродействия активного элемента интегрального коммутатора;
2) параллельная взаимная ориентация при вертикальной интеграции GaAs-областей каналов, разделенных AlGaAs-областью туннельного барьера, а также граничащих с GaAs-областями каналов коммутируемыми областями второго типа проводимости приводит к повышенным токам утечки между первой и третьей, а также второй и четвертой коммутируемыми областями активного элемента интегрального коммутатора.
Задачей предполагаемого изобретения является снижение потерь энергии в процессе коммутации сигналов, увеличение быстродействия и снижение токов утечки между коммутируемыми контактами активного элемента интегрального коммутатора.
Для достижения необходимого технического результата в активный элемент интегрального коммутатора, содержащий полуизолирующую GaAs-подложку, барьерную AlGaAs-область второго типа проводимости, расположенную под ней AlGaAs-область спейсера собственной проводимости, расположенную под ней GaAs-область канала собственной проводимости, управляющую металлическую шину, расположенную над барьерной AlGaAs-областью второго типа проводимости и образующую с ней переход Шоттки, первую коммутируемую металлическую шину, первую коммутируемую область второго типа проводимости, граничащую с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующую омический контакт с первой коммутируемой металлической шиной, вторую коммутируемую металлическую шину, вторую коммутируемую область второго типа проводимости, граничащую с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующую омический контакт со второй коммутируемой металлической шиной, расположенную над полуизолирующей GaAs-подложкой AlGaAs-область управляющего p-n-перехода первого типа проводимости, расположенную над ней AlGaAs-область управляющего p-n-перехода второго типа проводимости, вторую управляющую металлическую шину, соединенную с AlGaAs-областью управляющего p-n-перехода первого типа проводимости и образующую с ней омический контакт, третью коммутируемую металлическую шину, третью коммутируемую область второго типа проводимости, образующую омический контакт с третьей коммутируемой металлической шиной, четвертую коммутируемую металлическую шину, четвертую коммутируемую область второго типа проводимости, образующую омический контакт с четвертой коммутируемой металлической шиной, AlGaAs-область туннельного барьера собственной проводимости, расположенную под GaAs-областью канала собственной проводимости, изолирующие AlGaAs-области собственной проводимости, введены расположенная под AlGaAs-областью туннельного барьера собственной проводимости GaAs-область ортогонального канала собственной проводимости, граничащая с третьей и четвертой коммутируемыми областями второго типа проводимости и ориентированная перпендикулярно GaAs-области канала собственной проводимости, AlGaAs-область ортогонального спейсера собственной проводимости, расположенная под GaAs-областью ортогонального канала собственной проводимости и ориентированная перпендикулярно GaAs-области канала собственной проводимости.
Сравнивая предлагаемое устройство с прототипом, видим, что оно содержит новые признаки, то есть соответствует критерию новизны. Проводя сравнение с аналогами, приходим к выводу, что предлагаемое устройство соответствует критерию «существенные отличия», так как в аналогах не обнаружены предъявляемые новые признаки. Получен положительный эффект, заключающийся в снижении потерь энергии в процессе коммутации сигналов, увеличении быстродействия и снижении токов утечки между коммутируемыми контактами активного элемента интегрального коммутатора.
На фиг. 1 приведена топология предлагаемого активного элемента интегрального коммутатора. На фиг. 2 приведено поперечное сечение предлагаемого активного элемента интегрального коммутатора по GaAs-области канала собственной проводимости и граничащим с ней первой и второй коммутируемым областям второго типа проводимости. На фиг. 3 приведено поперечное сечение предлагаемого активного элемента интегрального коммутатора по GaAs-области ортогонального канала собственной проводимости и граничащим с ней третьей и четвертой коммутируемым областям второго типа проводимости.
Активный элемент интегрального коммутатора содержит полуизолирующую GaAs-подложку 1, барьерную AlGaAs-область второго типа проводимости 2, расположенную под ней AlGaAs-область спейсера собственной проводимости 3, расположенную под ней GaAs-область канала собственной проводимости 4, управляющую металлическую шину 5, расположенную над барьерной AlGaAs-областью второго типа проводимости 2 и образующую с ней переход Шоттки, первую коммутируемую металлическую шину 6, первую коммутируемую область второго типа проводимости 7, граничащую с GaAs-областью канала собственной проводимости 4 и образующую омический контакт с первой коммутируемой металлической шиной 6, вторую коммутируемую металлическую шину 8, вторую коммутируемую область второго типа проводимости 9, граничащую с GaAs-областью канала собственной проводимости 4 и образующую омический контакт со второй коммутируемой металлической шиной 8, расположенную над полуизолирующей GaAs-подложкой 1 AlGaAs-область управляющего p-n-перехода первого типа проводимости 10, расположенную над ней AlGaAs-область управляющего p-n-перехода второго типа проводимости 11, вторую управляющую металлическую шину 12, соединенную с AlGaAs-областью управляющего p-n-перехода первого типа проводимости 10 и образующую с ней омический контакт, третью коммутируемую металлическую шину 13, третью коммутируемую область второго типа проводимости 14, образующую омический контакт с третьей коммутируемой металлической шиной 13, четвертую коммутируемую металлическую шину 15, четвертую коммутируемую область второго типа проводимости 16, образующую омический контакт с четвертой коммутируемой металлической шиной 15, AlGaAs-область туннельного барьера собственной проводимости 17, расположенную под GaAs-областью канала собственной проводимости 4, изолирующие AlGaAs-области собственной проводимости 18, расположенную под AlGaAs-областью туннельного барьера собственной проводимости 17 GaAs-область ортогонального канала собственной проводимости 19, граничащую с третьей и четвертой коммутируемыми областями второго типа проводимости и ориентированную перпендикулярно GaAs-области канала собственной проводимости 4, AlGaAs-область ортогонального спейсера собственной проводимости 20, расположенную под GaAs-областью ортогонального канала собственной проводимости 19 и ориентированную перпендикулярно GaAs-области канала собственной проводимости 4.
Работает устройство следующим образом. При подаче положительного напряжения на управляющую металлическую шину 5, расположенную над барьерной AlGaAs-областью второго типа проводимости 2 и образующую с ней переход Шоттки, и отрицательного напряжения на вторую управляющую металлическую шину 12, соединенную с расположенной над полуизолирующей GaAs-подложкой 1 AlGaAs-областью управляющего p-n-перехода первого типа проводимости 10, расположенной под AlGaAs-областью управляющего p-n-перехода второго типа проводимости 11, поперечное управляющее поле вызывает туннельную передислокацию максимума плотности двумерного электронного газа из GaAs-области ортогонального канала собственной проводимости 19, расположенной над AlGaAs-областью ортогонального спейсера собственной проводимости 20, в GaAs-область канала собственной проводимости 4, расположенную под AlGaAs-областью спейсера собственной проводимости 3, через AlGaAs-область туннельного барьера собственной проводимости 17, в результате чего плотность двумерного электронного газа в GaAs-области канала собственной проводимости 4 увеличивается, а в GaAs-области ортогонального канала собственной проводимости 19 уменьшается, что приводит, с одной стороны, к коммутации первой коммутируемой области второго типа проводимости 7, образующей омический контакт с первой коммутируемой металлической шиной 6, и второй коммутируемой области второго типа проводимости 9, образующей омический контакт со второй коммутируемой металлической шиной 8, а с другой стороны, - к разъединению третьей коммутируемой области второго типа проводимости 14, образующей омический контакт с третьей коммутируемой металлической шиной 13, и четвертой коммутируемой области второго типа проводимости 16, образующей омический контакт с четвертой коммутируемой металлической шиной 15.
При подаче отрицательного напряжения на управляющую металлическую шину 5, расположенную над барьерной AlGaAs-областью второго типа проводимости 2 и образующую с ней переход Шоттки, и положительного напряжения на вторую управляющую металлическую шину 12, соединенную с расположенной над полуизолирующей GaAs-подложкой 1 AlGaAs-областью управляющего p-n-перехода первого типа проводимости 10, расположенной под AlGaAs-областью управляющего p-n-перехода второго типа проводимости 11, поперечное управляющее поле вызывает туннельную передислокацию максимума плотности двумерного электронного газа из GaAs-области канала собственной проводимости 4, расположенной под AlGaAs-областью спейсера собственной проводимости 3, в GaAs-область ортогонального канала собственной проводимости 19, расположенную над AlGaAs-областью ортогонального спейсера собственной проводимости 20, через AlGaAs-область туннельного барьера собственной проводимости 17, в результате чего плотность двумерного электронного газа в GaAs-области ортогонального канала собственной проводимости 19 увеличивается, а в GaAs-области канала собственной проводимости 4 уменьшается, что приводит, с одной стороны, к разъединению первой коммутируемой области второго типа проводимости 7, образующей омический контакт с первой коммутируемой металлической шиной 6, и второй коммутируемой области второго типа проводимости 9, образующей омический контакт со второй коммутируемой металлической шиной 8, а с другой стороны, - к коммутации третьей коммутируемой области второго типа проводимости 14, образующей омический контакт с третьей коммутируемой металлической шиной 13, и четвертой коммутируемой области второго типа проводимости 16, образующей омический контакт с четвертой коммутируемой металлической шиной 15.
AlGaAs-область спейсера собственной проводимости 3 и AlGaAs-область ортогонального спейсера собственной проводимости 20 обеспечивают увеличение подвижности электронов в GaAs-области канала собственной проводимости 4 и GaAs-области ортогонального канала собственной проводимости 19, соответственно, за счет пространственного разделения электронов в каналах от ионов легирующих примесей в барьерной AlGaAs-области второго типа проводимости 2 и AlGaAs-области управляющего p-n-перехода второго типа проводимости 11.
При всех рассмотренных выше комбинациях управляющих напряжений управляемая туннельная передислокация максимума плотности двумерного электронного газа происходит при практически неизменном суммарном числе электронов в GaAs-области канала собственной проводимости 4 и GaAs-области ортогонального канала собственной проводимости 19. В результате время переключения предложенного активного элемента интегрального коммутатора определяется малой инерционностью процесса туннелирования электронов через AlGaAs-область туннельного барьера собственной проводимости 17 и не ограничено временем пролета электронами расстояний между коммутируемыми областями второго типа проводимости 7 и 9 или 14 и 16, что обеспечивает увеличение быстродействия предложенного активного элемента интегрального коммутатора по сравнению с аналогами.
Взаимно ортогональное расположение GaAs-области канала собственной проводимости 4 и GaAs-области ортогонального канала собственной проводимости 19, а также соответствующих коммутируемых областей второго типа проводимости 7, 9 и 14, 16, электрически изолированных друг от друга изолирующими AlGaAs-областями собственной проводимости 18, обеспечивает:
1) равенство длин каналов 4 и 19 (равенство расстояний между коммутируемыми областями второго типа проводимости 7, 9 и, соответственно, 14, 16), позволяющее снизить потери энергии в процессе коммутации сигналов;
2) увеличение расстояний между коммутируемыми областями второго типа проводимости 7, 14 и 9, 16, граничащими с разными каналами и электрически изолированными друг от друга изолирующими AlGaAs-областями собственной проводимости 18, позволяющее уменьшить емкости и токи утечки между коммутируемыми областями второго типа проводимости 7, 14 и 9, 16.
Таким образом, в зависимости от напряжений, подаваемых на управляющие металлические шины 5 и 12, осуществляется коммутация металлических шин 6 и 8 или металлических шин 13 и 15, характеризующаяся временем переключения, определяемым малой инерционностью процесса туннелирования электронов через AlGaAs-область туннельного барьера собственной проводимости 17, а предлагаемое устройство представляет собой активный элемент интегрального коммутатора с повышенным быстродействием, а также сниженными потерями энергии и токами утечки по сравнению с аналогами.
Положительный эффект, заключающийся в увеличении быстродействия и снижении потерь энергии и токов утечки активного элемента интегрального коммутатора, получен за счет введения перечисленных выше новых признаков.
Claims (1)
- Активный элемент интегрального коммутатора, содержащий полуизолирующую GaAs-подложку, барьерную AlGaAs-область второго типа проводимости, расположенную под ней AlGaAs-область спейсера собственной проводимости, расположенную под ней GaAs-область канала собственной проводимости, управляющую металлическую шину, расположенную над барьерной AlGaAs-областью второго типа проводимости и образующую с ней переход Шоттки, первую коммутируемую металлическую шину, первую коммутируемую область второго типа проводимости, граничащую с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующую омический контакт с первой коммутируемой металлической шиной, вторую коммутируемую металлическую шину, вторую коммутируемую область второго типа проводимости, граничащую с GaAs-областью канала собственной проводимости и образующую омический контакт со второй коммутируемой металлической шиной, расположенную над полуизолирующей GaAs-подложкой AlGaAs-область управляющего p-n-перехода первого типа проводимости, расположенную над ней AlGaAs-область управляющего p-n-перехода второго типа проводимости, вторую управляющую металлическую шину, соединенную с AlGaAs-областью управляющего p-n-перехода первого типа проводимости и образующую с ней омический контакт, третью коммутируемую металлическую шину, третью коммутируемую область второго типа проводимости, образующую омический контакт с третьей коммутируемой металлической шиной, четвертую коммутируемую металлическую шину, четвертую коммутируемую область второго типа проводимости, образующую омический контакт с четвертой коммутируемой металлической шиной, AlGaAs-область туннельного барьера собственной проводимости, расположенную под GaAs-областью канала собственной проводимости, изолирующие AlGaAs-области собственной проводимости, отличающийся тем, что в него введены расположенная под AlGaAs-областью туннельного барьера собственной проводимости GaAs-область ортогонального канала собственной проводимости, граничащая с третьей и четвертой коммутируемыми областями второго типа проводимости и ориентированная перпендикулярно GaAs-области канала собственной проводимости, AlGaAs-область ортогонального спейсера собственной проводимости, расположенная под GaAs-областью ортогонального канала собственной проводимости и ориентированная перпендикулярно GaAs-области канала собственной проводимости.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136629A RU2680730C1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Активный элемент интегрального коммутатора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136629A RU2680730C1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Активный элемент интегрального коммутатора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2680730C1 true RU2680730C1 (ru) | 2019-02-26 |
Family
ID=65479232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017136629A RU2680730C1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Активный элемент интегрального коммутатора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2680730C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993014520A1 (en) * | 1992-01-21 | 1993-07-22 | Bandgap Technology Corporation | Integration of transistors with vertical cavity surface emitting lasers |
| US5419809A (en) * | 1993-02-01 | 1995-05-30 | Sony Corporation | Dry etching method |
| RU2278445C1 (ru) * | 2004-12-15 | 2006-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Таганрогский государственный радиотехнический университет" (ТРТУ) | Интегральный логический элемент "или-не" на квантовых эффектах |
| RU2304825C1 (ru) * | 2006-04-10 | 2007-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Таганрогский государственный радиотехнический университет" (ТРТУ) | Интегральный двунаправленный четырехконтактный коммутатор на основе комплементарных квантовых областей |
| CN105141288A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-12-09 | 东南大学 | 基于砷化镓基低漏电流双悬臂梁开关或非门的rs触发器 |
| RU2597677C1 (ru) * | 2015-05-21 | 2016-09-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) | Четырехконтактный элемент интегрального коммутатора |
-
2017
- 2017-10-17 RU RU2017136629A patent/RU2680730C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993014520A1 (en) * | 1992-01-21 | 1993-07-22 | Bandgap Technology Corporation | Integration of transistors with vertical cavity surface emitting lasers |
| US5419809A (en) * | 1993-02-01 | 1995-05-30 | Sony Corporation | Dry etching method |
| RU2278445C1 (ru) * | 2004-12-15 | 2006-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Таганрогский государственный радиотехнический университет" (ТРТУ) | Интегральный логический элемент "или-не" на квантовых эффектах |
| RU2304825C1 (ru) * | 2006-04-10 | 2007-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Таганрогский государственный радиотехнический университет" (ТРТУ) | Интегральный двунаправленный четырехконтактный коммутатор на основе комплементарных квантовых областей |
| RU2597677C1 (ru) * | 2015-05-21 | 2016-09-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) | Четырехконтактный элемент интегрального коммутатора |
| CN105141288A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-12-09 | 东南大学 | 基于砷化镓基低漏电流双悬臂梁开关或非门的rs触发器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10461074B2 (en) | Field-effect semiconductor device having a heterojunction contact | |
| US10680089B2 (en) | Semiconductor device having an active trench and a body trench | |
| US6600192B1 (en) | Vertical field-effect semiconductor device with buried gate region | |
| US9209292B2 (en) | Charge compensation semiconductor devices | |
| CN108321195B (zh) | 一种具有阳极夹断槽的短路阳极soi ligbt | |
| US9608092B2 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device having a rectifying junction at the side wall of a trench | |
| KR102558629B1 (ko) | dV/dt 제어성 및 크로스-트렌치 배치물을 갖는 전력 반도체 디바이스 | |
| US9960268B2 (en) | Semiconductor devices, power semiconductor devices, and methods for forming a semiconductor device | |
| US9082746B2 (en) | Method for forming self-aligned trench contacts of semiconductor components and a semiconductor component | |
| JP6322396B2 (ja) | 最適化された高電子移動度電流を有する双方向トランジスタ | |
| US20190334000A1 (en) | Transistor Component | |
| CN105895700A (zh) | 半导体器件以及用于形成半导体器件的方法 | |
| CN105247680A (zh) | 多沟道晶体管 | |
| US10347754B2 (en) | Power semiconductor device with dV/dt controllability through select trench electrode biasing, and method of manufacturing the same | |
| US9923064B2 (en) | Vertical semiconductor device | |
| US20230411504A1 (en) | P-type gate hemt device | |
| CN105702719B (zh) | 具有改进稳定性的功率半导体器件及其生产方法 | |
| RU2680730C1 (ru) | Активный элемент интегрального коммутатора | |
| US8803230B2 (en) | Semiconductor transistor having trench contacts and method for forming therefor | |
| JPH0223665A (ja) | ターンオフ可能なサイリスタ | |
| RU2597677C1 (ru) | Четырехконтактный элемент интегрального коммутатора | |
| US10692969B1 (en) | Semiconductor structures | |
| CN115732494A (zh) | Igbt器件的元胞结构、igbt器件及igbt短路保护电路 | |
| CN110246840A (zh) | 半导体装置 | |
| US20160307891A1 (en) | Semiconductor Device Comprising a Transistor Including a Body Contact Portion and Method for Manufacturing the Semiconductor Device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201018 |