SU650131A1 - Bipolar shf transistor - Google Patents

Bipolar shf transistor

Info

Publication number
SU650131A1
SU650131A1 SU762203320A SU2203320A SU650131A1 SU 650131 A1 SU650131 A1 SU 650131A1 SU 762203320 A SU762203320 A SU 762203320A SU 2203320 A SU2203320 A SU 2203320A SU 650131 A1 SU650131 A1 SU 650131A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
collector
layers
layer
saturated
dielectric constant
Prior art date
Application number
SU762203320A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Анатольевич Головко
Александр Семенович Тагер
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1076
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 Предприятие П/Я А-1076 filed Critical Предприятие П/Я А-1076
Priority to SU762203320A priority Critical patent/SU650131A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU650131A1 publication Critical patent/SU650131A1/en

Links

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)

Description

- дрен(|ювые скорости насы )2 щени .- drains (| yuvye speed nas) 2 puppies.

На чертеже приведена конструкци  такого пленарного р-п-трх нзистора и прин ты следующие обозначени : 1 эмиттерна  область; 2 - базова  область; 3 - чередующиес  коллекторные слои с различными С ; 4 - низкоомна  нодложка; 5, 6, 7 - эмчттерный, базовый и коллектор}1ый электроды соответственно; 8 диэлектрическа  пленка.The drawing shows the construction of such a plenary p-n-three n-resistor and the following notation is accepted: 1 emitter region; 2 - base area; 3 - alternating reservoir layers with different C; 4 - low impedance nodlozhka; 5, 6, 7 - emitter, base and collector} 1st electrodes, respectively; 8 dielectric film.

Т(;оретический .анализ показал, что использование коллектора со слоистой структурой позвол ет значительно ослабить пролетные эффекты в коллекторной области, снижающие предельную частоту f . Как известно, неблагопри тноеT (; orthic. Analysis showed that the use of a reservoir with a layered structure can significantly weaken the transient effects in the collector area, which reduce the limiting frequency f.

действие пролетных эффектов св зано с уменьщением наведенного высокочастотного тока в цепи коллектора 3 при увеличении времени Г и угла0 и)1Г| пролета носителей зар да через объединенный слой коллекторного р-п-перехода. В известных конструкци х транзисторов, в которых коллектор выполнен из одного полупроводникового материала, наведенный ток 3ц пропорционален пролетному множителюthe effect of transient effects is associated with a decrease in the induced high-frequency current in the collector circuit 3 with increasing time T and angle 0 and) 1Г | the passage of charge carriers through the combined layer of the collector pn junction. In known transistors, in which the collector is made of a single semiconductor material, the induced current 3c is proportional to the transient multiplier

,,

(1)(one)

быстро уменьшающимс  от 1 до О при возрастании угла О от нул  noiSi , Если же объединенный слой коллектора занимает область, включающую п полупроводниковых слоев, различающихс  значени ми диэлектрической проницаемости С; то, как показывает теоретический анализ, зависимость наведенного в коллекторной цепи тока от углов пролета элект ронов в этих сло х О,- определ етс  множителемrapidly decreasing from 1 to O as the angle O increases from zero noiSi. If the combined collector layer occupies an area including n semiconductor layers differing in the values of dielectric constant C; then, as the theoretical analysis shows, the dependence of the current induced in the collector circuit on the electron flight angles in these layers O is determined by the factor

M,(o),)J. fe . ) - rneVj V/T| - угол пролета носителей тока через спой полупроводника с диэлектрической проницаемостью j . Формула (2) вьгоедена дл  случа , когда электрическое поле в объединенной коллекторной области достаточно велико ( Ю кВ/см) дл  того, чтобы обеспечить насыщение скорости дрейфа носителей тока Vj Vjj.M, (o),) J. fe. ) - rneVj V / T | is the angle of flight of carriers through the semiconductor junction with the dielectric constant j. Formula (2) is decanted for the case when the electric field in the combined collector region is large enough (Yu kV / cm) in order to saturate the drift velocity of the current carriers Vj Vjj.

При заданных рабочей частоте Ы , толщине L объединенной коллекторной области и интервале изменени  диэлектрической проницаемости Г . ,, ц :гСAt given operating frequency L, thickness L of the combined collector region and the interval of variation of the dielectric constant G. ,, ts: gs

mm 1(Пои 2mm 1 (Poi 2

наибольшее значение множительМ принимает дл  многослойной структуры, сос .тавленной из чередующихс  слоев двух полупроводниковых материалов с диэлектрическими проницаемост ми С. и Си толщинами, обеспечивающими равенство углов пропета носителей тока через каждый слой, х) -02 5 . В этом случаеформула (2) даетThe multiplier M takes the greatest value for a multilayer structure consisting of alternating layers of two semiconductor materials with dielectric permeability S. and Cu thicknesses ensuring equal angles of current carriers through each layer, x) -02 5. In this case, formula (2) gives

1- V;1-V;

n(,(z.fcos.o)V  n (, (z.fcos.o) V

a-.n.ofa-.n.of

fYfY

(3)(3)

Ч.(H. (

-0 При-0 when

( nW|-|74f(nW | - | 74f

(4)(four)

Таким образом, в многослойном коллекторе с определенными толщинами слоев , соответствующими равным углам пролета , пролетный множитель оказы- Баетс  независ щим от числа и п слоев, т. е. от толщины объединенного сло  коллекторного р-п- 1ерехода. Величина пролетного множител  возрастает с увеличением разницы значений диэлектрических посто ннъге полупроводниковых слоев, приближа сь к М„ ViFf Р 1 Thus, in a multilayer collector with certain layer thicknesses corresponding to equal flight angles, the span factor turns out to be independent of the number and n layers, i.e., the thickness of the combined layer of the collector p-n-junction. The magnitude of the transient multiplier increases with the increase in the difference in the values of the dielectric constants of semiconductor layers, approaching M М ViFf P 1

Claims (2)

Полупроводниковые материалы, из которых формируётСй многослойный коллектор , могут различатьс  не диэлектрическими посто нными, а значени ми насыщенных скоростей дрейфа носителей зар да. Если, например, 2 oVi-C V,, то при равенстве углов пролета O. l) l) пролетный множитель определ етс  выражением /fV nrJlti -nW-I IU--) ( )si-,k)(5) или при х) « 2 АЛ„(Я). Ч, в ойцем случае V,V i 2 I / I (-0 coik))+. (|H)Smk,)f M t Примером полупроводниковых материалов из которых может быть изготовлен пред лагаемый многослойный коллектор, могу служить арсенид галли  и твердый раствор арсенида галли  и арсенида алюмини В первом насыщенна  скорость электронов составл ет около (О,8-1):10 .см/с во втором (при содержании арсенида гал ли  около 60%) - около О,3-1О см/се Значени  диэлектрической посто нной в обоих материалах примерно равны. Параметры кристаллической решетки обоих материалов близки друг к другу, поэтом на границах слоев при их эпитаксиальном выращивании дефекты структуры н возникают. Таким образом, использование многослойного коллектора, составленного из нескольких слоев полупроводниковых материалов , различающихс  значени ми диэлектрической посто  чой или насыщенной скорости дрейфа носителей зар да или в общем случае значени ми отношени  насы ценной скорости дрейфа носителей зар да к диэлектрической проницаемости материала, позвол ет значительно увеличить толщину сло  объемного зар да, не уменьша  величину наведенного тока, а следовательно, и усилени  транзистора по току. Зто дает возможность существенно снизить удельную емкость коллекторного перехода С| , а следовательно , увеличить предельную час- i тоту t, (вследствие уменьшени  времени задержкиТ| Э PdCj , S- сопротивление базы), максимальную частоту усилени  по мощности rtTa /fc коэффициент усилени  по мощности К Е месте с тем увеличение толщшп, коллектор )юго сло  объемного зар да гюпышает пробивное напр жение коллектора, следовательно, и максимальную полезную мощность транз1 стора. Отдельные слои, составл ющие коллекторную область, могут иметь как одинаковый тип проводимости (например, п-тип в п-р-п-транзисторе), так и различные типы проводимости (п- или р) при услоВИИ , что коллекторный слой, примыкающий к базовому слою, имеет противоположный последнему тип проводимости. Концентраци  примеси во всех сло х коллектора должна быть не слишком высокой, чтоб: при рабочем потенциале коллектора обедненна  область захватьтала все слои коллекторного перехода. Формула изобретени  Бипол рный СВЧ-т-ранзистор, содержащий области эмиттера, базы и коллектора с металлическими электродами и объединенный слой коллекторного перехода, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  предельной частоты усилени  по току, максимальной частоты усилени  по мощности и уменьшени  удельной емкости коллектора, объединенный слой коллекторного перехода выполнен из четного числа слоев двух полупроводниковых материалов, расположенных в чередующейс  последовательности, причету отношение дрейфовой скорости насыщени  носителей зар да к диэлектрической проницаемости в них удовлетвор ет соотношению у / / v, / /t, VCi, где e-.fr, - диэлектрические проницае- мости слоев; Vj jV. - скорости насыщени  носителей зар да. Источники информации, прин тые во нимание при экспертизе 1.Патент США 3826956, л. 148-33.2, 1976.  The semiconductor materials from which a multilayer collector is formed may differ not by dielectric constants, but by the values of saturated drift rates of charge carriers. If, for example, 2 oVi-C V ,, then with equal angles of flight O. l) l), the transit factor is determined by the expression / fV nrJlti -nW-I IU--) () si-, k) (5) or x) "2 AL" (I). H, in the case of V, V i 2 I / I (-0 coik)) +. (| H) Smk,) f M t An example of semiconductor materials from which a proposed multilayer collector can be made, can be gallium arsenide and a solid solution of gallium arsenide and aluminum arsenide. In the first case, the saturated electron velocity is about (O, 8-1) : 10 cm / s in the second (when the content of arsenide was about 60% galli) —about O, 3-1O cm / s. The dielectric constant values in both materials are approximately equal. The lattice parameters of both materials are close to each other; therefore, at the boundaries of the layers during their epitaxial growth, defects of structure n arise. Thus, the use of a multilayer collector made up of several layers of semiconductor materials, differing in dielectric constant or saturated carrier drift velocity or, in general, the ratio of the saturated drift velocity of the carrier charge to the material, increases significantly the thickness of the volume charge layer does not reduce the magnitude of the induced current, and hence the current gain of the transistor. This makes it possible to significantly reduce the specific capacity of the collector junction C | and, consequently, to increase the limiting frequency ito t, (due to a decrease in the delay time T | E PdCj, S is the base resistance), the maximum frequency of the power gain rtTa / fc power gain in the power E at the location with the increase in thickness, collector) south The volume charge layer of the gyup breaker is the breakdown voltage of the collector, and hence, the maximum net power of the transistor. Separate layers constituting the collector region can have both the same type of conductivity (e.g., p-type in a pnp transistor), and different types of conductivity (p- or p), provided that the collector layer adjacent to The base layer has the opposite type of conductivity. The impurity concentration in all layers of the collector should not be too high so that, at the working potential of the collector, the depleted area captured all the layers of the collector junction. Bipolar microwave transceiver containing the emitter, base and collector areas with metal electrodes and a combined collector junction layer, characterized in that, in order to increase the limit frequency of the current gain, the maximum frequency of the gain of power and reduce the specific collector capacitance , the combined layer of the collector junction is made of an even number of layers of two semiconductor materials arranged in an alternating sequence, and the drift velocity ratio is saturated and charge carriers to the dielectric constant in them satisfies the relation y / v, / / t, VCi, where e-.fr, is the dielectric constant of the layers; Vj jV. - saturation rates of charge carriers. Sources of Information Accepted in Examination 1. US Patent 3,826,956 l. 148-33.2, 1976. 2.Волцит В. В. и др. Малошум щие ВЧ- и СВЧ-транзисторы. Полупроводиковые приборы и их применение , 1971 ып. 25.2. Voltsit V.V. and others. Low-noise RF and microwave transistors. Semiconductor devices and their application, 1971 eup. 25
SU762203320A 1976-05-03 1976-05-03 Bipolar shf transistor SU650131A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762203320A SU650131A1 (en) 1976-05-03 1976-05-03 Bipolar shf transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762203320A SU650131A1 (en) 1976-05-03 1976-05-03 Bipolar shf transistor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU650131A1 true SU650131A1 (en) 1979-02-28

Family

ID=20640671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762203320A SU650131A1 (en) 1976-05-03 1976-05-03 Bipolar shf transistor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU650131A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4445130A (en) * 1980-11-12 1984-04-24 Thomson-Csf Heterojunction phototransistor constructed in planar technology

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4445130A (en) * 1980-11-12 1984-04-24 Thomson-Csf Heterojunction phototransistor constructed in planar technology

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zeng et al. A field-plated Ga2O3 MOSFET with near 2-kV breakdown voltage and 520 mΩ· cm2 on-resistance
EP2866250B1 (en) Semiconductor device
Seager et al. Grain boundary states and varistor behavior in silicon bicrystals
Hauser et al. Velocity‐field relationship of InAs‐InP alloys including the effects of alloy scattering
Liu et al. Diamond field effect transistors with a high-dielectric constant Ta2O5 as gate material
US3439236A (en) Insulated-gate field-effect transistor with critical bulk characteristics for use as an oscillator component
US3061739A (en) Multiple channel field effect semiconductor
Barret et al. Determination of the density and the relaxation time of silicon-metal interfacial states
Liu et al. Operations of hydrogenated diamond metal–oxide–semiconductor field-effect transistors after annealing at 500° C
SU650131A1 (en) Bipolar shf transistor
US4550331A (en) Multilayer modulation doped heterostructure charge coupled device
JPS55102267A (en) Semiconductor control element
He et al. Normal Strain-Induced Tunneling Behavior Promotion in van der Waals Heterostructures
Larrabee et al. A rapid evaluation technique for functional Gunn diodes
GB973837A (en) Improvements in semiconductor devices and methods of making same
JPS6245064A (en) Semiconductor element
JPS6354785A (en) Hetero-junction magnetic sensor
RU143079U1 (en) MICROWAVE SWITCHING DEVICE
Wieder Anomalous Transverse Magnetoresistance of InSb Films
JPS5923569A (en) Semiconductor variable capacity element
JPS6349392B2 (en)
Suwannasit et al. Josephson Current in a Gapped Graphene Superconductor/Barrier/Superconductor Junction: Case of Massive Electrons
JPS568873A (en) Bipolar transistor
Takahashi et al. III–V nanowire backward diodes with high sensitivity above 1 MV W− 1 for low-power microwave energy harvesting
JPS5330880A (en) High frequency thyristor