мощная свч-транзисторная структура
Классы МПК: | H01L29/70 биполярные приборы |
Автор(ы): | Петров Б.К., Булгаков О.М. |
Патентообладатель(и): | Воронежский государственный университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-11-10 публикация патента:
10.11.2003 |
Использование: полупроводниковая электроника. Сущность изобретения: мощная СВЧ-транзисторная структура содержит области коллектора, базы и эмиттера с минимальным расстоянием между центрами фрагментов области эмиттера и балластный резистор, одной стороной контактирующий с металлизацией области эмиттера, а противоположной стороной контактирующий с металлизацией площадки для присоединения эмиттерного проводника. Балластный резистор разделен на участки, суммарная площадь которых меньше площади резистора, а расстояние между контактами соседних участков с металлизацией эмиттерной области не превышает трети шага мультипликации эмиттерной области. Реализация требуемых значений сопротивления резистора за счет вариации количеством и геометрическими параметрами участков обеспечивает уменьшение его длины и тем самым уменьшение площади транзисторной структуры. Техническим результатом изобретения также является уменьшение проходной емкости коллектор - эмиттер и полной коллекторной емкости транзистора. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Мощная СВЧ-транзисторная структура, содержащая области коллектора, базы и эмиттера с минимальным расстоянием![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/916.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/916.gif)
Описание изобретения к патенту
Заявляемое изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть применено в конструкциях мощных СВЧ-полупроводниковых приборов. Известна мощная СВЧ-транзисторная структура, в которой на полупроводниковой подложке размещены коллекторная, базовая и эмиттерная области, соединенные с соответствующими им электродами корпуса, причем эмиттерная область фрагментирована с целью компенсации эффекта оттеснения тока к периферии эмиттера [1]. Недостатками такой транзисторной структуры являются неравномерное распределение мощности по площади структуры и термическая неустойчивость вследствие сильной положительной обратной связи по теплу, приводящие к снижению выходной мощности P1 и надежности транзисторной структуры. Наиболее близкой по совокупности признаков является транзисторная структура, содержащая дополнительно балластный резистор из материала с положительным температурным коэффициентом сопротивления, одной стороной контактирующий с металлизацией области эмиттера, а противоположной стороной контактирующий с металлизацией площадки для присоединения эмиттерного проводника, служащего для соединения эмиттерной области транзисторной структуры с одноименным электродом корпуса [2]. Это позволяет повысить входное сопротивление транзисторной структуры и улучшить ее температурную стабильность, тем самым повысив P1 и надежность. Увеличение проходной емкости коллектор - эмиттер и полной емкости коллектора за счет добавления к площади металлизации под потенциалом эмиттера над коллекторной областью площади балластного резистора препятствует достижению максимального значения коэффициента усиления по мощности. Наличие балластного резистора приводит к увеличению площади транзисторной структуры. Балластный резистор конструктивно располагается на изолирующем окисле над областью коллектора, поэтому, наряду с емкостью металлизации для присоединения эмиттерного проводника, его емкость входит в состав паразитной проходной емкости Скэ коллектор - эмиттер. Емкость Скэ шунтирует активное входное сопротивление транзистора в схеме с общей базой (ОБ), что приводит к передаче части входной мощности через Скэ без усиления непосредственно в коллекторную цепь транзистора. В схеме с общим эмиттером (ОЭ) через Скэ часть выходной мощности попадает в общий вывод, минуя нагрузку. Независимо от схемы включения транзистора (с ОБ или ОЭ) емкость балластного резистора входит в состав полной коллекторной емкости Ск, с которой коэффициент передачи тока h21 и коэффициент усиления по мощности Кр связаны обратной зависимостью [3] . Поэтому увеличение Скэ приводит к снижению Кр=P1/Рвх; Рвх - входная мощность транзисторной структуры. Заявляемое изобретение предназначено для уменьшения проходной емкости коллектор - эмиттер, и полной коллекторной емкости транзистора, и длины балластного резистора, и при его осуществлении может быть увеличен коэффициент усиления по мощности и уменьшены размеры транзисторной структуры. Вышеуказанная задача решается тем, что в известной мощной СВЧ-транзисторной структуре, содержащей области коллектора, базы и эмиттера с минимальным расстоянием![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/916.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/916.gif)
Получаемый при осуществлении изобретения технический результат, а именно увеличение коэффициента усиления по мощности, достигается за счет того, что разделение балластного резистора на отдельные участки позволяет уменьшить площадь резистора за счет наличия промежутков между участками и тем самым уменьшить его паразитную емкость, а уменьшение площади транзисторной структуры достигается за счет уменьшения длины резистора, так как наличие промежутков между участками резистивного слоя приводит к уменьшению ширины резистора и увеличению его погонного (на единицу длины) сопротивления. Реализация требуемого сопротивления резистора R может быть осуществлена за счет вариации количеством и конфигурацией участков. Общее сопротивление резистора определяется как сопротивление параллельного соединения участков, контактирующих одной стороной с металлизацией области эмиттера, а противоположной стороной контактирующих с металлизацией площадки для присоединения проводника
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216071/2216071-2t.gif)
где Rj - сопротивления названных участков. Очевидно, величина R в этом случае будет больше, чем сопротивление сплошного резистора той же длины без промежутков. Поэтому реализация требуемого значения R в случае разделения резистора на участки будет приводить к уменьшению длины резистора, т.е. расстояния между смежными краями металлизации области эмиттера и металлизации площадки для присоединения проводника, и, тем самым - к уменьшению площади транзисторной структуры. Условие непревышения расстоянием между смежными краями соседних участков трети величины
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/916.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/916.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/916.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/916.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/963.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/916.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216003/8226.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/963.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/963.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216003/8226.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/963.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/963.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/963.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/963.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/916.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/963.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/963.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/963.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/916.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/963.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/916.gif)
![мощная свч-транзисторная структура, патент № 2216071](/images/patents/252/2216007/916.gif)
Разделение балластного резистора на участки 11 дает возможность, за счет варьирования геометрическими параметрами участков (фиг.2), реализовать в широких пределах различные значения его сопротивления R без пропорционального изменения площади и паразитной емкости резистора, что позволяет частично компенсировать связанное с наличием балластного резистора снижение Кр, а также уменьшить длину резистора и тем самым уменьшить площадь транзисторной структуры без ухудшения ее энергетических характеристик. ЛИТЕРАТУРА
1. Колесников В.Г. и др. Кремниевые планарные транзисторы./ Под ред. Я. А. Федотова. - М.: Сов. радио, 1973.-336 с. 2. Проектирование и технология производства мощных СВЧ-транзисторов./ В. И. Никишин, Б.К. Петров, В.Ф. Сыноров и др. - М.: Радио и связь, 1989.- С. 106.-прототип. 3. Там же, с.11-20, 30-38. 4. Там же, с.83.
Класс H01L29/70 биполярные приборы
способ изготовления бсит-транзистора с охранными кольцами - патент 2524145 (27.07.2014) | ![]() |
светотранзистор - патент 2487436 (10.07.2013) | |
мощная полупроводниковая структура - патент 2464669 (20.10.2012) | ![]() |
мощная полупроводниковая структура - патент 2457576 (27.07.2012) | ![]() |
высоковольтный полупроводниковый прибор - патент 2395869 (27.07.2010) | ![]() |
мощная полупроводниковая структура - патент 2238604 (20.10.2004) | |
мощный свч-транзистор - патент 2227946 (27.04.2004) | |
мощный свч-транзистор - патент 2227945 (27.04.2004) | |
мощный свч-транзистор - патент 2216073 (10.11.2003) | |
мощный свч-транзистор - патент 2216072 (10.11.2003) |