Пленочные полевые транзисторы (ППТ)

Тонкопленочные транзисторы, в отличие от МДП-ПТ, создаются на диэлектрической подложке. Это существенно упрощает проблему изоляции большого количества элементов при конструировании интегральных схем.

На рис. 11 приведено схематическое изображение ППТ, полученного последовательным напылением в вакууме слоев металла, полупроводника и диэлектрика [23]. Полупроводниковая пленка, как правило, является поликристаллической с большой концентрацией ловушек на границах раздела с диэлектриком. Величина порогового напряжения, по-видимому,- определяется этими ловушками, а не зарядом в диэлектрике, как в случае МОП-ПТ.

Меняя условия испарения и конденсации слоев, образующих

ППТ, можно изготавливать приборы разных типов. Например, при использовании сульфида кадмия и моноокиси кремния в зависимости от давления остаточных газов в вакуумной камере могут быть получены приборы как с индуцированным, так и со встроенным каналом.

Рис. 11. Схематическое изображение пленочного полевого транзистора

Считается, что транзисторы, описанные Ваймером [23], работают в режиме аккумуляции, а не инверсии, т. е. канал имеет тот же тип проводимости, что и полупроводник.

Статические характеристики ППТ сходны с характеристиками соответствующих типов МОП-ПТ. Нередко, однако, крутизна ППТ оказывается частотно-зависящей даже при низких частотах. Кроме того, наблюдается дрейф характеристик ППТ со временем, температурой и иногда от приложенного постоянного напряжения. Эти нежелательные эффекты обусловлены недостаточной пассивацией приборов.

Теория работы ППТ еще окончательно не разработана. Установлено, однако, что упрощенная теория МОП-ПТ, рассмотренная выше, весьма удовлетворительно согласуется с данными экспериментального исследования ППТ.

Другой разновидностью ППТ являются приборы, изготовленные на основе монокристаллических полупроводниковых пленок. В работах [20, 21, 24] описаны транзисторы такого типа, полученные эпитаксиальным наращиванием кремния на сапфировую подложку. Транзисторы с индуцированным каналом [24] имеют выпрямляющие контакты истока и стока (§ 2.5); в приборах с глубоким обеднением [20, 21] используются омические контакты, модуляция проводимости осуществляется изменением толщины проводящего канала. Преимуществом ППТ на основе монокристаллических пленок полупроводника является возможность их пассивации, обеспечивающей большую стабильность параметров.