• 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.

Мультимедийная среда

В 90-е годы XX в. на базе персональных компьютеров созданы мультимедийные системы. Мультимедиа - это объединение нескольких...

читать далее

Понятие литографии

Современная технология интегральных схем включает следующие операции. Вначале верхний слой кремниевой пластины...

читать далее

Фотонный компьютер

Одна из наиболее перспективных альтернатив процессорам и компьютерам на электронной основе - это использование фотонов...

читать далее