• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Гетеропереходные системы

В результате развития метода молекулярно-пучковой эпитаксии (МПЭ) разработаны технологии МПЭ с газовыми источниками, МПЭ из металлоорганических соединений, атомно-слоевая эпитаксия, МПЭ с усиленной миграцией и др. На их базе созданы сверхскоростные биполярные и полевые транзисторы с высокой подвижностью электронов, а также гетеропереходные биполярные транзисторы на гетеропереходах GaAs-AlxGa1-xAs. Разработанные на основ кремния Si-Si1-хх-гетеропереходные системы позволили использовать весь технологический потенциал кремниевых интегральных схем, включая относительно дешевые однородные подложки большого диаметра, высокопроизводительные технологии и т.п.

В гетеропереходной системе GaAs-Al x Ga1-x As постоянные решетки отличаются примерно на 0,15%. Эта же величина для материалов Si и Ge при комнатной температуре составляет приблизительно 4%. В результате упругие напряжения в выращенных на кремниевой подложке элементах из материала SiGe сравнительно велики, и они зависят от толщины слоя SiGe и процентного содержания Ge. Тем не менее соединения Si1-xGex применяются в качестве материала базового слоя: его ширина запрещенной зоны меньше, чем у кремния. В биполярных транзисторах для формирования широкозонного эмиттера используется тройное соединение AlGaAs с большей запрещенной зоной, чем у GaAs.

За счет использования SiGe-гетерогенных биполярных транзисторов еще в 1990 г. была достигнута частота генерации 75 ГГц и коэффициент усиления по току 5000 при комнатной температуре. Частота генерации последних модификаций SiGe-биполярных транзисторов находится в пределах 40-120 ГГц, a GaAs- и IпР-биполяр- ных транзисторов - 40-200 ГГц. Хотя предельная частота генерации GaAs-биполярных приборов заметно выше, чем у приборов на SiGe/ Si-гетеропереходах, есть основания полагать, что последние найдут применение в специализированных сверхскоростных БиКМОП-схемах. К тому же для кремниевых биполярных транзисторов не существует проблемы паразитной генерации света, присущей GaAs-биполярным транзисторам, из-за рекомбинации носителей в базовом слое прямозонного полупроводника. Важно отметить, что в оптоэлектронных интегральных схемах гетеропереходные биполярные транзисторы используются в системе управления лазером на гетеропереходах.

Технология производства гетеропереходных полевых транзисторов с высокой подвижностью электронов на основе GaAs и InP разработана более десяти лет назад. Полевые приборы на GaAs имеют высокие максимальные частоты (100-150 ГГц) и хорошие шумовые характеристики. Они применяются, например, в системах спутниковой связи. Максимальная частота генерации с применением транзисторов на гетеропереходах InAlAs/InGaAs достигает 450 ГГц.

Разработка гетеропереходных SiGe-транзисторов и перспективных модификаций интегральных схем на их основе находится на стадии промышленных исследований. Предполагается, что в ближайшие годы будет освоено производство сверхскоростных гетеропереходных систем, которые составят основу сверхбольших интегральных схем.

Компьютерная сеть

Возможности персонального компьютера существенно расширяются за счет использования компьютерных сетей...

читать далее

Перспективные технологии

До недавнего времени микроэлектронная технология основывалась на удалении лишнего материала из заготовки подобно тому...

читать далее

Квантовые компьютеры

В модернизации элементной базы компьютеров, основанной на традиционном электронном принципе, есть фундаментальное...

читать далее