平面電晶體

採用平面工藝製作的電晶體，就叫做平面電晶體。

平面工藝的主要特點，就是利用光刻技術和二氧化矽膜的掩蔽作用來進行選擇擴散和電極的蒸發，因此，所製成的電晶體，從矽片的表面上看來，全都被擴散層和氧化層（二氧化矽膜）所復蓋（沒有擴散層的地方就有氧化層），像一個平面一樣。這也正是平面電晶體名稱的由來。

基本介紹

• 中文名：平面電晶體
• 外文名：planar transistor

平面電晶體的結構

平面電晶體的內部結構情況如圖1所示。它的中心機構也是包括兩個p-n結和三個區域。兩個p-n結是發射結和集電結；三個區域是發射區、基區和集電區。不過對平面電晶體來說、這兩個p-n結都是由雜質擴散到晶片內部而形成的。

圖1 平面電晶體結構示意圖

先用p型雜質元素——如硼元素作為擴散雜質源，在高溫下該雜質原子擴散到晶片內部的n型外延層中，形成p型擴散基區。這個p型擴散基區與原先生長在晶片表面的扎型外延層形成一個p-n結，這就是電晶體的集電結。再用n型雜質元素——如磷元素作為擴散雜質源，在p型基區上方形成一個扎型擴散發射區；它與p型基區又形成一個p-n結，這個p-n結就是發射結。
之後在p型基區和n型發射區上表面分別製作金屬化電極——基極和發射極，而集電極則從晶片下表面，即晶片背面引出。這樣就製得了n-p-n型平面電晶體的管芯。

平面電晶體的優點

1、晶體表面始終有一層起保護作用的二氧化矽膜，因而使p-n結可以免受污染和有害氣氛的影響，大大地提高了電晶體的可靠性、穩定性和參數的均一性；

2、反向電流極小，僅為毫微安數量極。例如，3伏電壓和100毫安的電流就可以供給10000個小功率平面管使用，從而可以大大減輕供電電源的重量。這對宇宙航行和火箭電子設備來就是具有重要意義的；

3、由於p-n結不暴露在外面，表面非常穩定，故噪聲也比其他類型電晶體小；

4、採用平面結構和工藝，可以製造出十分精緻複雜的電極圖樣，從而開拓了電晶體向高頻大功率方向發展的廣闊途徑。