多晶矽發射極電晶體

基本信息

多晶矽發射極電晶體，Polysilicon emitter transistor（PET）：

多晶矽是單質矽的一種形態。熔融的單質矽在過冷條件下凝固時，矽原子以金剛石晶格形態排列成許多晶核，這些晶核長成晶面取向不同的晶粒，如這些晶粒結合起來，就結晶成多晶矽。多晶矽可作拉制單晶矽的原料，多晶矽與單晶矽的差異主要表現在物理性質方面。

多晶矽發射極電晶體工作原理

介紹

多晶矽是用於太陽能電池、半導體、液晶顯示屏等方面的重要材料..而摻雜的多晶矽膜則可用作雙極電晶體的發射極和MOS器件的柵極.用重摻雜多晶矽作為CMOS電晶體的柵極和NPN電晶體的發射極，可以獲得較薄的結深，減小柵極和發射極的寄生參數，從而提高器件的速度性能。採用薄柵氧化層（35 nm）和柵與源漏的自對準結構，減小器件的寄生參數，獲得更高性能的CMOS電晶體。

為了提高BJT的放大和頻率等性能，必須減薄基區厚度；在製造工藝上這就要求進行淺基區擴散和淺發射區擴散（因為雜質熱擴散是一種在原子熱運動基礎上的定向運動，擴散時間越長、深度越大，擴散原子的分散性就越大，則所獲得的結面就越不平坦，這就難以實現很薄的基區寬度）。

獲得多晶矽膜的方法很多,在半導體器件和積體電路工藝中,低壓氣相澱積(LPCVD)是一種重要的方法.LPCVD是用加熱的方式在低壓(50-133Pa)條件下使氣態化合物在基片表面反應並澱積,形成穩定固體薄膜如多晶矽、氮化矽、氧化矽等，廣泛套用於半導體積體電路、電力電子、光電子及MEMS等行業的生產工藝中。

但是淺的發射區（比少數載流子擴散長度小時），由於表面複合作用增大，則發射區中少數載流子的濃度梯度較大（如圖中的紅點線所示），這就將使得發射結的注射效率降低，並從而影響到電晶體的放大係數。因此，要克服BJT淺擴散的這種不良影響，就必須減小發射區表面的複合作用，使發射區中少數載流子濃度的分布梯度減小。據此，就採用在薄發射區表面上覆蓋多晶矽薄膜的辦法來降低表面複合作用（見圖示，表面複合速度減小的程度與多晶矽薄膜的製備工藝有關），從而降低了發射區中少數載流子濃度的梯度（如圖中的紅實線所示），提高了發射結效率和電流放大係數；這也就得到了多晶矽發射極電晶體。所以，多晶矽發射極電晶體是一種性能優於常規BJT的新型高頻、高速器件。