Транзисторы типа p–n–p.

Такой тип биполярного транзистора главным образом используются как нагрузочные приборы для n–p–n переключательных транзисторов. Все существующие варианты интегральных p–n–p транзисторов существенно уступают n–p–n транзисторам по коэффициенту усиления и придельной частоте. Для их изготовления используется стандартная технология, оптимизированная для формирования n⁺–p–n транзистора.

Наиболее часто используются горизонтальные p–n–p транзисторы, топология и структура которого представлена на рис. 4. Эти транзисторы изготавливаются одновременно с n⁺–p–n транзисторами по обычной технологии. Эмиттерный и коллекторный слой получают на этапе базовой диффузии, причем коллекторный слой охватывает эмиттерный со всех сторон. Базовая область формируется на основе эпитаксиального слоя с подлегированнием контактной области во время эмиттерной диффузии. Перенос носителей в таком транзисторе протекает в горизонтальном направлении. Перенос носителей наиболее эффективен в приповерхностной области, так как здесь расстояние между эмиттером и коллектором минимальное и наиболее высока концентрация примеси в p–слоях. Ширина базы в p–n–p транзисторе (см. рис. 4) составляет примерно 3…4 мкм (не удается сделать меньше из-за боковой диффузии). В этом случае коэффициент усиления удается получить равным 50, а предельная частота составляет 20…40 МГц.

Для уменьшения действия паразитного p–n–p транзистора (p–эмиттер, n–эпитаксиальный слой, p–подложка) стремятся уменьшить площадь донной части эмиттера (его делают по возможности более узким), используют скрытый n⁺–слой вдоль границы эпитаксиального слоя и подложки.

Основным недостатком горизонтального транзистора p–n–p транзистора является сравнительно большая ширина и однородность распределения примеси в ней (этот транзистор является бездрейфовым). Эти недостатки можно устранить использованием дрейфовой структуры, в которой два электрода в противоположных концах базы создают в базовом слое электрическое поле, уменьшающее время переноса инжектированных дырок и создает в эмиттере смещение, снижающее инжекцию из его донной части.

Совершенно не изменяя топологический процесс изготовления n⁺–p–n транзистора, чисто конструктивно и за счет подключения соответствующих областей транзисторной структуры можно сформировать еще один вариант p–n–p транзистора, так называемый подложечный транзистор (рис. 5). Поскольку подложка микросхемы обычно подключена к точке схемы, имеющий наибольший отрицательный потенциал, то транзистор можно подключать только по схеме с общим коллектором. Этот транзистор, как и горизонтальный p–n–p транзистор, имеет низкий коэффициент усиления и малую граничную частоту. База этого транзистора является слаболегированным эпитаксиальным слоем и из-за этого обладает большим сопротивлением и повышенной паразитной емкостью коллекторного перехода из-за значительных его размеров.