Полевой транзистор с затвором Шоттки

Упрощенная структура МЕП-транзистора или транзистора с металло­полупроводниковым затвором (затвором Шоттки) приведена на рис. 5.15.

Транзистор создается на подложке из арсенида галлия (GaAs). Тонкий токопроводящий канал здесь создается технологическим путем. Затвор из сплава титана и вольфрама наносится непосредственно на поверхность канала. Между металлическим затвором и полупроводником образуется выпрямляющий контакт (барьер Шоттки), имеющий свойства, схожие с p-n-переходом. Толщина обедненной области барьера Шоттки зависит от на­пряжения u_зи исоответственно от u_зи зависят толщина и сопротивление токопроводящего канала.

Механизм влияния напряжений u_зи и u_си в МЕП-транзисторе аналогичен механизму влияния в транзисторе с управляющим переходом. Также ана­логичный вид имеют и статические характеристики МЕП-транзистора.

Арсенид галлия (GaAs) обладает целым рядом преимуществ по срав­нению с кремнием. В частности, в связи с большей шириной запрещенной зоны (около 1,4 эВ) арсенид галлия характеризуется очень низкой концен­трацией собственных носителей заряда, поэтому подложки из GaAs явля­ются полуизолирующими. Кроме того, увеличивается допустимая темпе­ратура. Другим важным преимуществом является значительно (в 3…5 раз) большая подвижность электронов, что существенно улучшает параметры транзисторов, в первую очередь, их быстродействие. Арсенид-галлиевые МЕП-транзисторы на сегодняшний день являются самыми быстродейст­вующими среди всех типов транзисторов. Их граничная частота превы­шает 100ГГц, т. е. это СВЧ-транзисторы.

Следует отметить, что пороговое напряжение МЕП-транзисторов зави­сит от толщины канала. В случае очень тонких каналов удается получить U_пор > 0 (порядка 0,1…0,15 В) и работать при небольших u_зи > 0 (U_пор < u_зи < U^*). Такие транзисторы находят применение в цифровых ИМС.