Изоляция диэлектриком

Изоляция коллекторной диффузией

Таким образом, мы рассмотрели изоляцию разделительной диффузией. Другой разновидностью изоляции p-n-переходом является изоляция коллекторной диффузией, преимуществом которой является меньшее количество операций, что обеспечивает увеличение плотности упаковки, а недостатком - меньшее пробивное напряжение коллектора.

На поверхности подложки p-типа формируют n⁺ скрытые слои, производят эпитаксиальное наращивание p-Si слоем, толщиной 3 ¸ 5 мкм. Затем производят диффузию n-Si до пересечения области n-типа со скрытым слоем.

Слои n⁺ ограничивают с четырех сторон по периметру p-эпитаксиальный Si. Затем в этой области формируют эмиттерный слой:

, e ∙ U_кр = e ∙ φ_p – e ∙ φ_n,

C = εε₀S/L, .

Так как эта область сильно легирована, то в этом слое самая большая барьерная емкость.

Изоляция диэлектриком

Эпик-процесс - исторически, первый способ изоляции диэлектриком.

- на подложке из n-типа Si формируется сильно легированный слой (n+), основа будущего скрытого слоя;

- через маску в пластине вытравливаются канавки глубиной 3-10 мкм;

- поверхность всей пластины окисляется;

- выращивают толстый слой поликристаллического кремния толщиной порядка 300 мкм (толщина подложки);

- подложку сошлифовывают, получая карманы n-типа со слоем (n+) на дне, карманы изолированы диэлектриком;

- В этих карманах формируют транзисторы.

Технология довольно сложная, основная трудность точная шлифовка.

Технология кремний на сапфире (КНС) (Silicon On Sapphire {SOS}).

Монокристаллический Al₂O₃ и Si имеют одинаковую кристаллографическую структуру, постоянные решеток близки. По этому кремний образует на сапфире монокристаллическую пленку. На всей поверхности сапфировой подложки выращивают слой n-Si толщиной 2-3 мкм. За тем через маску в слое n-Si вытравливаются канавки до Al₂O₃. В результате образуются островки, отделенные друг от друга воздушными промежутками. В этих островках формируют транзисторы. Недостаток – рельефность, затрудняющая формирование металлической разводки