Интегральные транзисторы типа p-n-p

Получение p-n-p-транзисторов с такими же высокими параметрами, как и n-p-n- транзисторы, в едином технологическом цикле остаётся до сих пор нерешённой задачей. Поэтому все существующие варианты интегральных

p-n-p-транзисторов существенно уступают n-p-n-транзисторам по коэффициенту усиления и предельной частоте. Так, при прочих равных условиях p-n-p- транзисторы уступают n-p-n- транзисторам по предельной частоте примерно в 3 раза из-за меньшей подвижности дырок по сравнению с электронами.

Основным структурным вариантом p-n-p-транзистора в настоящее время является горизонтальный или боковой p-n-p-транзистор (рис.3.14).

Рис.3.14. Горизонтальный pnp-транзистор (топология и структура)

Для его формирования не надо вводить дополнительных технологических операций, так как p-области его эмиттера и коллектора получаются одновременно при создании p-области базы транзистора n-p-n-типа. При этом коллекторный слой охватывает эмиттер со всех сторон. Это позволяет собирать инжектированные со всех боковых частей эмиттерного слоя. Приповерхностные боковые участки p-слоёв характерны повышенной концентрацией примеси, что способствует увеличению коэффициента инжекции. Поскольку базовая диффузия сравнительно мелкая (2-3мкм), ширину базы (т.е. расстояние между слоями) удаётся сделать порядка 3-4мкм. В результате предельная частота может составлять до 20-40Мгц, а коэффициент усиления до 50.

Горизонтальный p-n-p-транзистор является бездрейфовым, так как его база однородная – эпитаксиальный n-слой. Этот фактор вместе с меньшей

подвижностью дырок предопределяет примерно на порядок худшие частотные и переходные свойства p-n-p- транзистора даже при той же ширине базы, что и у дрейфового n-p-n - транзистора.

Основными недостатками горизонтального p-n-p-транзистора являются сравнительно большая ширина базы и её однородность.

Указанные недостатки устраняются в вертикальной структуре р-n-p-транзистора, но ценой дополнительных технологических операций.

Рис.3.15. Вертикальный pnp-транзистор