平面型晶體管的基礎(chǔ)材料是N型單晶硅
發(fā)布時間:2015/1/25 18:47:10 訪問次數(shù):1049
在加入銦粒的基片兩個面中,其中銦L085S221331粒較大的一面作為集電極,這是由于較大銦粒的面積較大,可以更多地收集從發(fā)射極擴(kuò)散過來的載流子;另一面則為發(fā)射極;中間的N型鍺片則為基區(qū),基區(qū)很薄,僅幾微米到幾十微米。國產(chǎn)3AX、3AD等型號鍺PNP三極管及3BX型NPN三極管均屬于此種結(jié)構(gòu)。但是這類管子在制造合金結(jié)時,為了防止把基區(qū)燒穿,基區(qū)厚度不能做得太薄,所以管子的頻率特性較差,多在低頻電路中使用。
為了改善晶體管的頻率特性和溫度特性,并提高長期工作的穩(wěn)定性,隨后又陸續(xù)制造出了合金擴(kuò)散型和臺面型晶體管,最后還研制出了性能極為優(yōu)越的平面型晶體管。
平面型晶體管的基礎(chǔ)材料是N型單晶硅,將N型單晶硅放在水蒸氣中加熱到1000℃,這時在晶體的表面生成了約l)um厚的氧化硅(S102)薄膜,成為密閉性良好的電絕緣層,以保護(hù)晶體免受潮氣和污染,防止管子特性發(fā)生變化,提高管子的穩(wěn)定性。
制造平面型晶體管時的另一項重要步驟是采用了光刻技術(shù),在生長有Si02的硅片表面涂上一層感光膠,經(jīng)烘干后,放上一塊特制的掩膜版,然后進(jìn)行紫外線曝光。掩膜版是根據(jù)哪些部位氧化層需要去掉,哪些部位氧化層需耍保留而制成的。
經(jīng)過曝光以后,對應(yīng)于掩膜版上透光部位的感光膠就會硬化而留在氧化硅上作為保護(hù)層,而被遮住未曝光的部位則可用顯影液洗去。這時把硅片放入氫氟酸中,就會使沒有感光膠保護(hù)的S102層被腐蝕掉,露出硅片,稱為“窗口”。
這樣,利用光刻技術(shù)開出窗口,先通過硼(3價)擴(kuò)散形成P型層,再通過磷(5價)擴(kuò)散形成N型層,每次擴(kuò)散后都應(yīng)覆蓋一層氧化硅膜,涂上一層感光膠,再進(jìn)行掩膜曝光。
通過多次氧化、光刻、擴(kuò)散的巧妙配合,就制作成了平面型晶體管。
這種管子的整個結(jié)構(gòu)都制作在一個平坦的表面上,平面型晶體管也因此而得名。國產(chǎn)3DG、3DK等型號硅NPN晶體管和3CG、3CK型等型號硅PNP晶體管均屬此種結(jié)構(gòu)。
在加入銦粒的基片兩個面中,其中銦L085S221331粒較大的一面作為集電極,這是由于較大銦粒的面積較大,可以更多地收集從發(fā)射極擴(kuò)散過來的載流子;另一面則為發(fā)射極;中間的N型鍺片則為基區(qū),基區(qū)很薄,僅幾微米到幾十微米。國產(chǎn)3AX、3AD等型號鍺PNP三極管及3BX型NPN三極管均屬于此種結(jié)構(gòu)。但是這類管子在制造合金結(jié)時,為了防止把基區(qū)燒穿,基區(qū)厚度不能做得太薄,所以管子的頻率特性較差,多在低頻電路中使用。
為了改善晶體管的頻率特性和溫度特性,并提高長期工作的穩(wěn)定性,隨后又陸續(xù)制造出了合金擴(kuò)散型和臺面型晶體管,最后還研制出了性能極為優(yōu)越的平面型晶體管。
平面型晶體管的基礎(chǔ)材料是N型單晶硅,將N型單晶硅放在水蒸氣中加熱到1000℃,這時在晶體的表面生成了約l)um厚的氧化硅(S102)薄膜,成為密閉性良好的電絕緣層,以保護(hù)晶體免受潮氣和污染,防止管子特性發(fā)生變化,提高管子的穩(wěn)定性。
制造平面型晶體管時的另一項重要步驟是采用了光刻技術(shù),在生長有Si02的硅片表面涂上一層感光膠,經(jīng)烘干后,放上一塊特制的掩膜版,然后進(jìn)行紫外線曝光。掩膜版是根據(jù)哪些部位氧化層需要去掉,哪些部位氧化層需耍保留而制成的。
經(jīng)過曝光以后,對應(yīng)于掩膜版上透光部位的感光膠就會硬化而留在氧化硅上作為保護(hù)層,而被遮住未曝光的部位則可用顯影液洗去。這時把硅片放入氫氟酸中,就會使沒有感光膠保護(hù)的S102層被腐蝕掉,露出硅片,稱為“窗口”。
這樣,利用光刻技術(shù)開出窗口,先通過硼(3價)擴(kuò)散形成P型層,再通過磷(5價)擴(kuò)散形成N型層,每次擴(kuò)散后都應(yīng)覆蓋一層氧化硅膜,涂上一層感光膠,再進(jìn)行掩膜曝光。
通過多次氧化、光刻、擴(kuò)散的巧妙配合,就制作成了平面型晶體管。
這種管子的整個結(jié)構(gòu)都制作在一個平坦的表面上,平面型晶體管也因此而得名。國產(chǎn)3DG、3DK等型號硅NPN晶體管和3CG、3CK型等型號硅PNP晶體管均屬此種結(jié)構(gòu)。
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