異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管是一種半導(dǎo)體器件,最早由惠勒(Herbert Kroemer)于1957年提出并得到發(fā)展。異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管與同質(zhì)結(jié)雙極型晶體管的區(qū)別在于它使用了兩種不同材料的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),形成了pn結(jié)外還形成了pnp或npn結(jié)構(gòu),其中異質(zhì)結(jié)部分被稱為限制層,極大地增強了場效應(yīng)晶體管的性能。
1.異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管簡介
異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管是一種雙極型晶體管,包含三個區(qū)域:P型、N型和異質(zhì)結(jié)區(qū)。其中異質(zhì)結(jié)區(qū)域的厚度遠(yuǎn)小于其余兩個區(qū)域, 通常是幾十奈米至一百多奈米。由于用于異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管的材料具有不同的禁閉能帶和電子親和力,因此產(chǎn)生了名稱中的“異質(zhì)結(jié)”。
2.異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管的特征
異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管相對于同質(zhì)結(jié)雙極型晶體管的主要特征在于:
3.異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管的優(yōu)點
使用異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管具有以下幾個優(yōu)點:
- 具有較高的電流放大倍數(shù)。不需要檢流電阻就可以獲得大電流放大倍數(shù)。
- 具有快速開關(guān)特性,適用于高頻率應(yīng)用,如微波功率放大器。
- 與其他類型半導(dǎo)體器件(如場效應(yīng)晶體管和MOSFET)相比,其制造成本較低,可批量生產(chǎn)。
4.異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管的制作方法
異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管的制造方法大致可以分為以下步驟:
- 清潔硅基片以去除表面雜質(zhì)。
- 通過化學(xué)氣相沉積法在硅基片上生長薄的摻雜層,并形成與之結(jié)合的異質(zhì)結(jié)。
- 通過光刻和濕法腐蝕等技術(shù)將摻雜物剝離,形成不同導(dǎo)電性的區(qū)域。
- 沉積金屬電極和保護(hù)層,然后進(jìn)行熱處理和退火等步驟來激活摻雜物并形成電極。