本發(fā)明屬于電子元器件技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種具有不飽和特性的肖特基晶體管及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)于晶體管的性能要求越來越高，就拿市場(chǎng)上主要應(yīng)用的晶體管：場(chǎng)效應(yīng)晶體管和晶體三極管而言，場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有許多的寄生效應(yīng)，比如說柵誘導(dǎo)泄漏電流(GIDL)和漏致勢(shì)壘降低效應(yīng)(DIBL)等，而晶體三極管是雙極性器件，工作速度比較慢，并且場(chǎng)效應(yīng)晶體管和晶體三極管的電流—電壓特性曲線都表現(xiàn)出飽和的特性，因此，當(dāng)器件應(yīng)用到放大電路中時(shí)，一旦輸出端超出器件的信息承載范圍，電路就會(huì)發(fā)生信號(hào)失真。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種具有不飽和特性的肖特基晶體管及其制備方法，通過利用金屬半導(dǎo)體肖特基結(jié)產(chǎn)生，具有開關(guān)頻率高、散熱性能好、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的一種具有不飽和特性的肖特基晶體管，其特征在于：由漏極以及設(shè)置于漏極上的N⁺摻雜的低阻單晶襯底，位于N⁺摻雜的低阻單晶襯底上的N^-摻雜的高阻外延層、位于N^-摻雜的高阻外延層表面的兩個(gè)P⁺摻雜的界面柵區(qū)，兩個(gè)分別位于P⁺摻雜的界面柵區(qū)上的柵電極，和兩個(gè)柵電極之間位于N^-摻雜高阻外延層表面的源電極構(gòu)成。

所述源極處設(shè)置于兩個(gè)柵電極之間的中央位置。

所述N^-摻雜的高阻外延層表面與P⁺摻雜的界面柵區(qū)之間形成pn結(jié)，N^-摻雜的高阻外延層表面與源電極之間形成肖特基結(jié)。

所述N⁺摻雜的低阻單晶襯底為N⁺型低阻單晶硅切片。

本發(fā)明所述一種具有不飽和特性的肖特基晶體管的制備方法，實(shí)現(xiàn)步驟如下：

(1)采用N⁺型低阻單晶硅切片作為襯底材料，在該襯底片上生長一層N^-摻雜的高阻外延層，在N^-摻雜的高阻外延層上制作肖特基晶體管，其中肖特基晶體管是在N^-摻雜的高阻外延層的基礎(chǔ)上采用離子注入的方法摻雜形成柵區(qū)；在N^-摻雜的高阻外延層的基礎(chǔ)上采用淀積金屬形成金半肖特基接觸的方法形成源極處；

(2)先將與N^-摻雜的高阻外延層溝道形成肖特基接觸的金屬蒸鍍?cè)谠礃O處形成源電極，再將與柵區(qū)形成良好歐姆接觸的金屬蒸鍍?cè)贜^-摻雜的高阻外延層的柵區(qū)形成柵電極。

所述源電極與柵電極采用分別蒸鍍的方法制備。

N^-摻雜的高阻外延層表面與P⁺摻雜的界面柵區(qū)之間形成pn結(jié)接觸，N^-摻雜的高阻外延層表面與源電極之間形成肖特基結(jié)。當(dāng)肖特基結(jié)兩端加上正向偏壓時(shí)，肖特基結(jié)層變窄，其內(nèi)阻變??；反之，若在肖特基結(jié)兩端加上反向偏壓時(shí)，肖特基結(jié)則變寬，其內(nèi)阻變大。

本發(fā)明所述一種具有不飽和特性的肖特基晶體管及其制備方法，其有益效果在于：本器件是一種單極性工作模式的器件，且具有不飽和的類三極管的I-V特性，器件的失真度小，抗干擾性能好，對(duì)于靜電感應(yīng)晶體管(SIT)的簡化和肖特基二極管的改進(jìn)具有重要的意義，且本發(fā)明通過利用金屬半導(dǎo)體肖特基結(jié)產(chǎn)生，具有單向?qū)щ姷恼魈匦?、開關(guān)頻率高、散熱性能好、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)；①不同金屬與不同種類的半導(dǎo)體接觸時(shí)，具有不同的肖特基勢(shì)壘高度；②勢(shì)壘高度隨外加電壓變化，當(dāng)金屬接正電壓時(shí),勢(shì)壘降低，載流子容易通過；反之勢(shì)壘升高，載流子不易通過；③肖特基結(jié)的電流-電壓曲線的正向開啟電壓較低，正向曲線的斜率較陡，反向擊穿電壓較低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的肖特基晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明器件工作時(shí)所接的電路圖；

圖3為本發(fā)明的肖特基晶體管的特性曲線圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種具有不飽和特性的肖特基晶體管，由漏極以及設(shè)置于漏極上的N⁺摻雜的低阻單晶襯底，位于N⁺摻雜的低阻單晶襯底上的N^-摻雜的高阻外延層、位于N^-摻雜的高阻外延層表面的兩個(gè)P⁺摻雜的界面柵區(qū)，兩個(gè)分別位于P⁺摻雜的界面柵區(qū)上的柵電極，和設(shè)置于兩個(gè)柵電極之間中央位置位于N^-摻雜高阻外延層表面的源電極構(gòu)成；N^-摻雜的高阻外延層表面與P⁺摻雜的界面柵區(qū)之間形成pn結(jié)接觸，N^-摻雜的高阻外延層表面與源電極之間形成肖特基結(jié)；N⁺摻雜的低阻單晶襯底為N⁺型低阻單晶硅切片；所述肖特基晶體管器件的總寬度為9μm，柵區(qū)為P型摻雜，摻雜濃度為1.0×10¹⁹cm^-3，結(jié)深為4.0μm，柵區(qū)寬度為0.75μm，N^-摻雜的高阻外延層的摻雜濃度為1.0×10¹³cm^-3，N⁺摻雜的低阻單晶襯底的摻雜濃度為1.0×10¹⁷cm^-3，厚度為2.0μm。

本發(fā)明所述一種具有不飽和特性的肖特基晶體管的制備方法，實(shí)現(xiàn)步驟如下：

(1)采用N⁺型低阻單晶硅切片作為襯底材料，在該襯底片上生長一層摻雜濃度為1.0×10¹³cm^-3的N^-摻雜的高阻外延層，在N^-摻雜的高阻外延層上制作肖特基晶體管，其中肖特基晶體管是在N^-摻雜的高阻外延層的基礎(chǔ)上采用離子注入的方法摻雜形成柵區(qū)；在N^-摻雜的高阻外延層的基礎(chǔ)上采用淀積金屬形成金半肖特基接觸的方法形成源極處；

(2)先將與N^-摻雜的高阻外延層溝道形成肖特基接觸的金屬蒸鍍?cè)谠礃O處形成源電極，再將與柵區(qū)形成良好歐姆接觸的金屬蒸鍍?cè)贜^-摻雜的高阻外延層的柵區(qū)形成柵電極。

工作時(shí)，N^-摻雜的高阻外延層表面與P⁺摻雜的界面柵區(qū)之間形成pn結(jié)，N^-摻雜的高阻外延層表面與源電極之間形成肖特基結(jié)。器件工作時(shí)，肖特基晶體管器件的源電極接地，柵極接負(fù)偏壓，漏極接正偏壓，如圖2所示。按照?qǐng)D2中的接法，得到器件的I-V特性曲線如圖3所示。由圖2、圖3可知：該肖特基晶體管在源極接地，柵極接負(fù)偏壓時(shí)，晶體管的溝道會(huì)被夾斷，產(chǎn)生溝道勢(shì)壘，進(jìn)而出現(xiàn)不飽和的類三極管的I-V特性。