404 (16)

- 404

Tranzystory połowę

GaAs typu n. Po trawieniu, którego celom jest wydzielenie wysp Ga As typu n na podłożu półizolacyjnym, wykonuje się dwa kontakty omowe (Au-AuGe-GaAs) oraz bramkę (Au). Styk bramki metalowej z arsenkiem galu ma właściwości złącza z barierą Schottky’ego. Sposób działania tego tranzystora polowego jest taki sam jak sposób działania tranzystora PNFET. Warstwa półprzewodnika między bramką a podłożem spełnia funkcję kanału, którego przekrój zależy od szerokości warstwy zubożonej złącza m-s. Przy polaryzacji złącza bramka-kanał w kierunku zaporowym obszar zubożony rozszerza się w głąb warstwy epitaksjalnej typu n, powodując zmniejszanie efektywnego przekroju kanału. Zmiany napięcia bramki powodują zatem zmiany rezystancji kanału, czyli zmiany prądu w obwodzie źródło-dren. Ponieważ długość bramki jest bardzo mała (0,5...2 pin) i ruchliwość elektronów w kanale jest bardzo duża (w litym GaAs /i_n a 0,8 m²/(V-s), a w warstwie epitaksjalnej jest ok. 2-krotnie mniejsza), częstotliwość maksymalna tranzystorów MEŚFET z GaAs może być bardzo duża (f_m x 50 GHz). Jest to podstawową zaletą tych tranzystorów. Ponadto odznaczają się one bardzo małymi szumami (ok. 2 do 3 razy mniejszymi niż dla tranzystorów bipolarnych przy identycznych częstotliwościach pracy) i możliwością rozpraszania dość dużych mocy. Iloczyn maksymalnej mocy rozpraszanej przez częstotliwość graniczną wynosi 10...20 W-Gilz. Typowe parametry tranzystorów MESFET są następujące:

—    współczynnik szumów 2...4 dB w zakresie częstotliwości 2... 10 GHz;

—    moc rozpraszana 1...2 W przy częstotliwości 8... 10 GHz oraz 150...300 m\V przy częstotliwości 20 GHz.

Tranzystory cienkowarstwowe    6.5

Tranzystory cienkowarstwowe (tzw. tranzystory TFT) wykonał po raz pierwszy Weimer w 1901 r.ⁿ. Budowę tych tranzystorów dla jednego spośród kilku możliwych wariantów' technologii przedstawiono schematycznie na rys. 6.38.

Izolator

—

Metal

»■- /////.

Y’/'Podłoże szklane

Rys. 6.38

Schematyczna ilustracja budowy tranzystora cienkowarstwowego

W pierwszej operacji technologicznej naparowuje się w próżni cienką warstwę metalu (aluminium lub złoto) na podłoże szklane. Po wytrawieniu lokalnym tej warstwy z zastosowaniem procesu fotolitografii, powstają elektrody źródła i drenu. Drugą operacją jest naniesienie próżniowe cienkiej warstwy półprzewodnika (o grubości kilku do kilkudziesięciu nanometrów'), którym jost najczęściej siarczek kadmu (CdS), selenek kadmu (CdSe) lub tellur (Te). Istotne znaczenie — niekorzystne dla właściwości tranzystora — ma fakt, że struktura półprzewodnika jest polikrystaliczna. W następnej operacji nanosi się warstwę dielektryka (najczęściej tlenku krzemu lub tleriku aluminium), a na końcu naparowuje się metalową elektrodę bramki (zwykle Al). Zasada działania i zjawiska fizyczne za-¹¹ Weimer, P. K.: Au evaporated Łhin-film triode. IEE Trans. Electron Dev., 1961, Vnl. Ed-8, p. 421.