异质结双极型晶体管是一种半导体器件,最早由惠勒(Herbert Kroemer)于1957年提出并得到发展。异质结双极型晶体管与同质结双极型晶体管的区别在于它使用了两种不同材料的半导体结构,形成了pn结外还形成了pnp或npn结构,其中异质结部分被称为限制层,极大地增强了场效应晶体管的性能。
1.异质结双极型晶体管简介
异质结双极型晶体管是一种双极型晶体管,包含三个区域:P型、N型和异质结区。其中异质结区域的厚度远小于其余两个区域, 通常是几十奈米至一百多奈米。由于用于异质结双极型晶体管的材料具有不同的禁闭能带和电子亲和力,因此产生了名称中的“异质结”。
2.异质结双极型晶体管的特征
异质结双极型晶体管相对于同质结双极型晶体管的主要特征在于:
3.异质结双极型晶体管的优点
使用异质结双极型晶体管具有以下几个优点:
- 具有较高的电流放大倍数。不需要检流电阻就可以获得大电流放大倍数。
- 具有快速开关特性,适用于高频率应用,如微波功率放大器。
- 与其他类型半导体器件(如场效应晶体管和MOSFET)相比,其制造成本较低,可批量生产。
4.异质结双极型晶体管的制作方法
异质结双极型晶体管的制造方法大致可以分为以下步骤:
- 清洁硅基片以去除表面杂质。
- 通过化学气相沉积法在硅基片上生长薄的掺杂层,并形成与之结合的异质结。
- 通过光刻和湿法腐蚀等技术将掺杂物剥离,形成不同导电性的区域。
- 沉积金属电极和保护层,然后进行热处理和退火等步骤来激活掺杂物并形成电极。
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