ТЕХНОЛОГІЧНІ ТА КОНСТРУКТИВНІ МЕТОДИ ЗНИЖЕННЯ РІВНЯ НИЗЬКОЧАСТОТНОГО ШУМУ В n-p-n ТРАНЗИСТОРАХ
Ключові слова:
транзистор, низькочастотний шум.Анотація
В статті приведено аналіз складових низькочастотного шуму біполярних транзисторів, розроблені конструктивні та технологічні методи, яки дозволяють зменшити величину низькочастотного шуму і приведено дані коефіцієнту шуму на експериментальних зразках транзисторів. Біполярні малошумні транзистори використовують в вхідних каскадах та каскадах попереднього підсилення малих вхідних сигналів в електронної апаратурі різноманітного призначення, що зменшує перекручування сигналів і збільшує чутливість на вході. Чім менш рівень шуму транзисторів, яки використовуються, тим вище якість електронної апаратури. Крім загальновідомих складових низькочастотного шуму, яки розраховуються за відомими вираженнями, в статті приведено додаткові складові шуму, яки з-за випадкових факторів в кожному конкретному випадку, не піддаються розрахунку. Аналіз всіх складових шуму в біполярному транзисторі показав, що можливо зменшити рівень шумів як конструктивними для одних складових шуму, так й технологічними методами для інших складових. В процесі роботи були розроблені конструкція и технологія кремнієвого планарного n-p-n транзистора зі зниженим рівнем низькочастотного шуму. Виготовлення експериментальних зразків транзисторів та вимірювання їх електричних параметрів проводилися на стандартному устаткуванні, яке використовується для виготовлення малошумних транзисторів серії КТ3102, яки взято за аналог. Для зменшення рівня шуму в конструктивному плані доцільно використовувати геометрію емітерів в вигляді полос, а в технологічному плані доцільно формувати базу транзистора малою дозою домішку, але зі збільшеною товщиною бази, а також під базові контакти застосовувати додаткові дифузійні шари p-типу провідності з підвищеною величиною поверховій концентрації. Середні значення коефіцієнту низькочастотного шуму на експериментальних транзисторах отримано приблизно на 30% менш, ніж у аналогічних по електричним параметрам і характеристикам транзисторів серії КТ3102, що доказує можливість зменшення низькочастотних шумів як конструктивними, так й технологічними методами.
Посилання
Bu S.T., Huang D.M., Jiao G.F., Yu H.Y., Ming-Fu Li. Low frequency noise in tunneling field effect transistor. Solid State Electronics. 2017. Vol. 137. P.95-101.
Slatter J. Full direct low frequency noise characterization of GaAs heterojunction bipolar transistor. Solid State Electronics. 2005. Vol. 49, № 8. P.1361-1369.
Полупроводниковые приборы. Транзисторы: справочник / Горюнов Н.Н., В.Л.Аронов, А.В.Баюков. Москва: Энергоатомиздат, 1985. 904 с.
Md Mazhar Ul Hoque, Zeynep Çelik-Butler, Samuel Martin, Chris Knorr, Constantin Bulucea. Dependence of low frequency noise in SiGe heterojunction bipolar transistors on the dimensional and structural features of extrinsic regions. Solid State Electronics. 2005. Vol. 50, № 7-8. P.1430-1439.
Simoen F., Mercha A., Claeys C., Lukyanchicova N.. Low frequency noise in silicon on insulated device and technologies. Solid State Electronics. 2006. Vol. 51, № 1.– P.16 -37.
Физика полупроводниковых приборов: в 2-х книгах / гл.ред. Зи С. М.: Мир, 1984. Т.1. 456 с.
Самойлов Н.А., Фролов А.Н., Шутов С.В. Влияние профиля легирования на пробивные напряжения коллекторного перехода в планарных n-p-n транзисторах. Журнал технической физики. 1998. №10, т.68. – С.136 -137.
