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全离子注入薄基区硅晶体管的研究

A Study on Narrow-Base Transistors Formed by All Ion Implantation on Silicon

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【作者】 杨茹李国辉姬成周田晓娜韩德俊于理科任永玲马本堃

【Author】 YANG Ru, LI Guo-hui, JI Cheng-zhou, TIAN Xiao-na, HAN De-jun, YU Li-ke, REN Yong-ling, MA Ben-kun (Institute of Low-Energy Nuclear Physics, Beijing Normal University, Beijing 100875, P. R. China)

【机构】 北京师范大学低能核物理所北京师范大学低能核物理所 北京100875北京100875北京100875

【摘要】 针对数字电路的开发和应用,设计了一种薄基区晶体管,其横向结构采用单侧基极引出。 采用全离子注入,实现了基区宽度为80~100 nm的npn纵向结构。基极用电压输入,Vbe在1.2 V附 近时,跨导峰值gmac(△Ic/△Vbe)=0.4 mS,βac(△Ic/△Ib)=2.5。当Vbe从0.5 V变到1.2 V时,gmac/ gm比βac/β大得多。跨导比电流增益更能准确地描述器件特性。这种器件更倾向于电压控制型器 件,用输入电压的变化可以很方便地控制器件开关状态的转换,特别适合于数字电路的开发和应 用。采用研制的器件连接了双稳态电路,在电压脉冲的控制下实现了双稳态的翻转。

【Abstract】 A narrow-base transistor with one-base contact is designed for digital IC application. Formed by all ion implantation on a p-type Si wafer, the npn transistor has a base width about 80-100 nm and the carrier concentration is 1018cm-3. The base is biased by voltage signals. When Vbe, is about 1. 2 V, βac(△Ic/△Ib)= 2. 5, gmac(△Ic/ △Vbe,) = 0. 4 mS and gmac/gm is much higher than βac/β. The transistor can be accurately characterized by its gm. This type of transistor tends to be a voltage-controlled device, and so it is suitable for digital IC’s. A toggle circuit is made using the device and the flip-flop is realized by controlled voltage.

【基金】 国家自然科学基金资助项目:偶载场效应晶体管的工艺优化和应用验证(60244004)
  • 【文献出处】 微电子学 ,Microelectronics , 编辑部邮箱 ,2005年01期
  • 【分类号】TN32
  • 【下载频次】55
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