Полевой транзистор с затвором Шоттки

Полевой транзистор с затвором Шоттки (MESFET транзистор) работает подобно полевому транзистору с p-n переходом, только вместо p-n перехода используется переход Шоттки. С точки зрения технологии намного проще изготовить полевой транзистор с затвором Шоттки по сравнению с полевым транзистором с p-n переходом.

Этот вид транзисторов в настоящее время изготавливается на основе арсенида галлия (GaAs), хотя имеются варианты, выполненные на нитриде галлия (GaN). Упрощённая структура полевого транзистора с затвором Шоттки на арсениде галлия приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Упрощённая структура полевого транзистора с затвором Шоттки на арсениде галлия

Выбор арсенида галлия в качестве основы для изготовления полевых транзисторов основывается на его преимуществах по сравнению с кремнием. Основное преимущество — это более высокая подвижность электронов (9000см²/(В·с) против 1500см²/(В·с) у кремния), что позволяет производить n-канальные транзисторы с очень высоким быстродействием.

Рисунок 2. Упрощённая структура полевого транзистора с затвором Шоттки на арсениде галлия

Ещё одним преимуществом полупроводникового материала GaAs является большая ширина запрещённой зоны (1,42 эВ). В результате удельное сопротивление химически чистого полупроводника приближается к удельному сопротивлению диэлектриков ρ = (10⁷ ... 10⁹) Ом·см. При этом частотные свойства этого полуизолирующего материала сохраняются до сотен гигагерц. Удельное сопротивление полуизолирующей подложки GaAs можно дополнительно увеличить легированием железом или никелем. Энергетический уровень этих материалов находится приблизительно в середине запрещённой зоны и он способствует регенерации электронов и дырок, возникающих в материале с собственной проводимостью.

Итог:

Дата последнего обновления файла 10.09.2022

1. Савиных В. Л. Физические основы электроники. Учебное пособие. — Новосибирск.: СибГУТИ, 2003. — 77 с.
2. Глазачев А. В. Петрович В. П. Физические основы электроники. Конспект лекций — Томск: Томский политехнический университет, 2015.
3. Колосницын Б. С. Полупроводниковые приборы и элементы интегральных микросхем. Учебно-методическое пособие: в 2 ч. Ч. 1: Расчёт и проектирование биполярных транзисторов. — Минск: БГУИР, 2011. — 68 с.
4. Колосницын Б. С. Гапоненко Н. В. Полупроводниковые приборы и элементы интегральных микросхем. Учебное пособие: в 2 ч. Ч. 1: Физика активных элементов интегральных микросхем — Минск: БГУИР, 2016. — 196 с.
5. Колосницын Б. С. Гранько  С. В. Электронные приборы на основе полупроводниковых соединений. Учебно-методическое пособие: — Минск: БГУИР, 2017. — 94 с.
6. Лекция 23. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ url:https://edu.ikit.sfu-kras.ru/files/ivt/electrical-engineering-electronics-and-circuitry-2/lectures/L_23.pdf
7. В.И. Егоркин, В.Е. Земляков, В.И. Гармаш, Ю.Н. Свешников, А.А. Арендаренко, И.Н.Цыпленков Полевой транзистор с затвором Шоттки на гетерогструктурах GaN на Si. Национальный исследовательский университет «МИЭТ», ЗАО «Элма- Малахит» url:https://mwelectronics.etu.ru/assets/files/2013/stand/2-3/15_egorkinvi_polevoi_tranzistor_s_zatvorom_shottki.pdf
8. Технология MBCFET, делающая возможным переход к 3 нм техпроцессу в 2021 году url:https://cnx-software.ru/2019/05/19/технология-mbcfet-делающая-возможным-пере/

Справочники:

1. Транзисторы 2П302А/ИУ, 2П302Б/ИУ, 2П302В/ИУ
2. 2N5457, 2N5458 JFETs — General Purpose n-Channel, Depletion. ON Semiconductor. url:https://www.onsemi.com/pub/Collateral/2N5457-D.PDF
3. MMBFU310LT1G JFET Transistor — General Purpose n-Channel. ON Semiconductor. url:https://www.onsemi.com/pub/Collateral/2N5457-D.PDF

Об авторе:
к.т.н., доц., Александр Владимирович Микушин

Кандидат технических наук, доцент кафедры САПР СибГУТИ. Выпускник факультета радиосвязи и радиовещания (1982) Новосибирского электротехнического института связи (НЭИС).

А.В.Микушин длительное время проработал ведущим инженером в научно исследовательском секторе НЭИС, конструкторско технологическом центре "Сигнал", Научно производственной фирме "Булат". В процессе этой деятельности он внёс вклад в разработку систем радионавигации, радиосвязи и транкинговой связи.

Научные исследования внедрены в аппаратуре радинавигационной системы Loran-C, комплексов мобильной и транкинговой связи "Сигнал-201", авиационной системы передачи данных "Орлан-СТД", отечественном развитии системы SmarTrunkII и радиостанций специального назначения.

А.В.Микушин является автором 130 научных и научно-методических работ, в том числе 21 монография и 26 учебников и учебных пособий.