Особенности конструкции полевого СВЧ транзистора

По изложенным выше соображениям, для изготовления полевых СВЧ транзисторов с барьером Шоттки используются материалы с высокой подвижностью электронов, типичным представителем которых является GaAs.

С целью снижения длины канала и длины затвора прибегают к технике фотолитографии с минимальным размером элементов рисунка на фотошаблоне, который может быть порядка 0,1 мкм. Помимо этого, необходимо повышать точность совмещения фотошаблонов или использовать технику самосовмещения. Пример топологической схемы ПТШ малой мощности, изготовленного с использованием названной техники, приведен на рис. 9.3, а . Разрез структуры (с увеличением) показан на рис. 9.3, б .

Рис. 9.3. Топологическая схема (а) и разрез структуры (б) полевого СВЧ транзистора

В качестве подложки использован наиболее высокоомный (полуизолирующий) GaAs с эпитаксиальным n-слоем, имеющим толщину 1 – 2 мкм и концентрацию донорной примеси порядка 10¹⁷ см ^–3. На рабочую область транзистора наносится слой сплава AuGe, формирующего омический контакт с n-GaAs. Методом фотолитографии вскрывается щель для затвора требуемой ширины, сквозь которую с помощью локального травления полупроводника удаляется часть эпитаксиального слоя с подтравливанием под края металла. Оставшийся металл служит маской при последующем вакуумном напылении Al, который образует контакт затвора с барьером Шоттки, автоматически попадающий в щель между контактами истока и стока. При этом не требуется выполнения критической операции совмещения фотошаблонов с высокой точностью. Таким образом формируется изображенная на рис. 9.3, б структура с «утопленным» затвором.

По краям активной области прибора методом локального травления создается изолирующая канавка с глубиной, превышающей толщину n-слоя, которая отделяет транзистор от других участков пластины.

Прибор повышенной мощности может содержать большое число аналогичных фрагментов, соединенных параллельно, подобно конструкциям мощных биполярных транзисторов, описанных в разделе 8.2.

Полевые СВЧ транзисторы в большинстве случаев применяется в усилителях и генераторах, как и транзисторы биполярного типа; конструкции схем могут быть аналогичными (см. раздел 8.4).