Разновидности биполярных транзисторов (БТ)
Промышленность выпускает большое число разновидностей БТ, отличающихся своими эксплуатационными свойствами и параметрами. Поскольку реальные свойства ЗТ зависят от множества эксплуатационных и конструктивных факторов, дать их полную и строгую классификацию затруднительно. Поэтому сделаем лишь общий обзор основных разновидностей БТ, при выделении которых учитывались только основные структурные, технологические и эксплуатационные показатели.
По типу рабочего материала выделяют группы германиевых, кремниевых и арсенидгаллиевых БТ. Основное различие между приборами указанных групп - в допустимой рабочей температуре, что связано с различиями исходных материалов в ширине запрещенной зоны. При этом если германиевые транзисторы могут работать при Тр<70...90 °С, то для кремниевых и арсенидгаллиевых транзисторов этот показатель достигает соответственно 120... 150 и 200...250 °С. При эксплуатации в области нормальных пабоч1х температур кремниевые и арсенидгалиевые транзисторы имеют при прочих равных условиях большие значения Тр.
По механизму передачи тока в структуре различают бездрейфовые и дрейфовые транзисторы. Свойства бездрейфовых БТ подробно рассмотрены ранее.
Дрейфовое транзисторы - это такие БТ, в базовых областях которых создано электрическое поле, ускоряющее движение носителей от ЭП к КП. Действие ускоряющего поля в базе приводит к уменьшению времени пролета носителей через базу tпр и к соответствующему увеличению предельных частот fa и fb. Одновременно о этим существенно улучшаются и усилительные свойства БТ, поскольку при меньшем времени пролета большая часть инжектированных носителей успевает дойти до коллектора без рекомбинации. По остальным показателям дрейфовые БТ аналогичны ранее рассмотренным бездрейфовым приборам.
Ускоряющее поле в базе дрейфовых транзисторов имеет диффузионную природу и создается в результате неравномерного распределения примесей в их базовых областях. Структуры и методы формирования дрейфовых БТ описаны далее. По электропроводности рабочих областей различают транзисторы р - п -р и /2 -р - п -чипов. Различие в свойствах этих транзисторов предопределяется тем, что рабочими носителями в п -р - п. -структурах являются электроны, которые имеют более высокую подвижность по сравнению с дырками. Поэтому транзисторы п - р- п. -типов всегда имеют лучшие усилительные и частотные свойства.
Технологические разновидности БТ. При производстве дискретных БТ чаще всего используются приемы сплавной, диффузионной и эпитаксиальной технологии. Среди множества известных конструктивно-технологических разновидностей БТ наиболее широко применяются сплавные, диффузионно-сплавнне, пленарные, мезапланарные и планапно-эпитаксиальные.
Сплавные транзисторы изготовляют методом вплавления р-п переходов; В качестве исходного материала для таких транзисторов обычно используют германий. Типичная отпуктуоа сплавного транзистора и распределение в ней легирующих примесей показаны на рис.1,а,б.
При оценке свойств сплавных БТ прежде всего необходимо учесть, что при их производстве используются исходные полупроводниковые кристаллы (подложки) с равномерным распределением примесей. Поскольку после вплавления эмиттера и коллектора они образует базу транзистора, распределение примесей в базе сплавного транзистора оказывается равномерным (см. ............
