Варикап

 

Использование: микроэлектроника, полупроводниковые приборы. Сущность изобретения: варикап состоит из полупроводника с омическим контактом, на поверхности которого сформирован p-n-переход с другим контактом. Полупроводник выполнен в виде пленки, размещенной на подложке, под рабочим участком пленки 0 x X_max, z1(x) z z2(x), в том числе однородно легированным вдоль x и имеющим однородную толщину вдоль x, подложка, выполненная из полупроводникового материала противоположного с пленкой типа проводимости, сформирована с неоднородным вдоль x примесным профилем, выбор профиля легирования и толщины пленки ограничены условием полного обеднения рабочего участка пленки либо его части основными носителями заряда до пробоя p-n-перехода при подаче на него внешнего смещения. Омический контакт к пленке выполнен в виде полосок, соединенных друг с другом, или одной полоски, при этом выбор зависимости емкости от напряжения определен выбором функциональной зависимости размера рабочего участка пленки F(x) = z2(x) - z1(x) в направлении z, либо выбором толщины пленки D(x), где x, z - координаты в плоскости общей с подложкой поверхности пленки, в том числе и прямоугольные. Технический результат изобретения заключается в получении варикапов с высокой добротностью практически с любой наперед заданной зависимостью емкости от напряжения, в том числе и варикапов, коэффициент перекрытия по емкости которых не лимитируется напряжением пробоя. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов, а именно к варикапам (варакторам) полупроводниковым приборам, реактивностью которых можно управлять с помощью напряжения.

Как известно (Зи С. Физика полупроводниковых приборов, т.1, М.: Мир, 1984, с. 80-91, 260-262, 381, 348), во всех трех базовых элементах полупроводниковой электроники (p-n-переходе, барьере Шоттки структуре металл-диэлектрик -полупроводник) при определенной полярности приложенного напряжения формируется слой полупроводника, обедненный основными носителями заряда, являющийся аналогом диэлектрической прослойки в обычном конденсаторе. Толщина обедненного слоя зависит от напряжения смещения, вследствие чего дифференциальная емкость C полупроводникового прибора может управляться напряжением U. Основными характеристиками варактора являются коэффициент перекрытия по емкости K=Cmax/Cmin, вид зависимости C(U) и добротность Q.

Типичная конструкция варактора представляет собой плоскопараллельный сильнолегированный слой полупроводника с одним типом проводимости (или металла), сформированный на слаболегированной рабочей области с другим типом проводимости. Обе обкладки снабжены омическими контактами для подачи управляющего напряжения. Задавая соответствующий закон распределения примеси в рабочей области варактора, можно реализовать зависимости C(U). Известно техническое решение (US, A, N 3962713), состоящее в том, что поверхность полупроводниковой пластины выполнена в виде регулярной последовательности гребней прямоугольного сечения, на поверхности сформирован p-n-переход. Таким образом удается на участке поверхности заданной площади сформировать p-n-переход гораздо большей площади. Недостатком данного решения является то, что при определенном соотношении параметров предложенного конденсатора большой емкости (ширина, высота гребня, степень легирования полупроводника) при некотором значении обратного смещения при полном обеднении гребня основными носителями заряда он скачком превращается в обычный варикап. Заметим также, что существенное превышение рабочей площади такой структуры возможно, если высота гребня много больше ширины. Однако в этом случае возрастают омические потери, связанные с увеличением сопротивления той части объемного сопротивления полупроводника, которая находится внутри гребня. Добротность такого прибора существенно ниже добротности обычных варакторов.

Рекордные коэффициенты перекрытия по емкости получены у варикапов со сверхрезкими p-n-переходами, у которых концентрация примеси уменьшается от металлургической границы вглубь рабочей области. Известно решение, конструктивно совпадающее с вышеупомянутой типичной конструкцией выбранной в качестве прототипа, (Sukegawa J., Fujikawa K., Nishizawa J., Silicon alloy-diffused variable capacitance diode.- Solid State Electronics, 1963, v.6. No 1, pp. 1-24), по которому в пластине кремния за счет процессов сплавления и диффузии формируется p-n-переход с концентрацией примеси, экспоненциально спадающей вглубь слаболегированной области. При этом получаются варакторы с коэффициентом перекрытия по емкости до сотни. Минимальное значение емкости традиционных конструкций варикапов, включая вышеупомянутые, определяется напряжением пробоя. Общим недостатком всех традиционных конструкций варикапов, наряду с тем, что реализация заданного профиля распределения примесей является трудноразрешимой задачей, является также то, что никаким законом распределения примесей невозможно реализовать линейную зависимость C=C(U). Этот недостаток является наиболее существенным при использовании варакторов в качестве параметрических или умножительных диодов. По той причине, что среднее значение емкости линейного варактора не меняется в зависимости от уровня гармонических сигналов на нем и, следовательно, не происходит расстройки избирательных контуров, в которые включены такие варакторы.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания варикапов с высоким значением добротности, у которых зависимость C=f(U) является наперед заданной функцией напряжения, в том числе и варикапов, коэффициент перекрытия по емкости которых не лимитируется напряжением пробоя.

Поставленная задача решается тем, что полупроводник выполнен в виде пленки, размещенной на подложке, на рабочем участке пленки 0 x Xmax, z1(x) z z2(x) создан либо неоднородный (вдоль x и y) профиль распределения примеси Ni(x, y), либо неоднородный (вдоль x) профиль толщины пленки D(x), либо неоднородный профиль распределения примеси и толщины пленки, либо под рабочим участком пленки в том числе однородно легированным вдоль x и имеющим однородную толщину вдоль x, подложка, выполненная из полупроводникового материала противоположного с пленкой типа проводимости, сформирована с неоднородным вдоль x примесным профилем, выбор профиля легирования и толщины пленки ограничены условием полного обеднения рабочего участка пленки либо его части основными носителями заряда до пробоя p-n-перехода или барьера Шоттки (сформированного на одной из поверхностей рабочего участка пленки) при подаче на него внешнего смещения где Ui(x) - напряжение пробоя полупроводниковой пленки в сечении xy; y - координата, отсчитываемая от металлургической границы p-n-перехода или барьера Шоттки в направлении вдоль толщины пленки; g - элементарный заряд; _s - диэлектрическая проницаемость полупроводниковой пленки; Uk - встроенный потенциал; причем омический контакт к пленке выполнен в виде полосок, соединенных друг с другом или одной полоски, при этом заданная зависимость емкости от напряжения C(U) в диапазоне внешних запирающих напряжений Umin U Umax обеспечивается либо выбором функциональной зависимости размера рабочего участка пленки F(x) = z2(x)-z1(x) в направлении z, либо выбором D(x), либо Ni(x, y), где x, z - координаты в плоскости общей с подложкой поверхности пленки, в том числе и прямоугольные. Кроме того варикап может отличаться тем, что пленка за пределами ее рабочего участка сформирована с такими же как и на ее рабочем участке типом проводимости, при этом выбор профиля легирования и толщины пленки за пределами ее рабочего участка ограничены условием полного обеднения пленки основными носителями заряда при минимальном внешнем смещении на образованном между пленкой и подложкой p-n-переходе или барьере Шоттки (U=Umin):
Кроме того, варикап может отличаться тем, что контактная площадка к пленке выполнена за пределами рабочего участка пленки, причем под контактной площадкой в подложке или в подложке и в пленке сформирован диэлектрический или высокоомный полупроводниковый (i-типа) слой. Кроме того, варикап может отличаться тем, что p-n-переход либо барьер Шоттки образован между подложкой и пленкой на ее рабочем участке, омический контакт к пленке выполнен в пределах ее рабочего участка, пленка за пределами рабочего участка сформирована с противоположным относительно рабочего участка типом проводимости либо с собственным типом проводимости. Кроме того, варикап может отличаться тем, что контактная площадка к пленке выполнена на сформированном диэлектрическом или высокоомном полупроводниковом (i-типа) слое. Кроме того, варикап может отличаться тем, что p-n-переход или барьер Шоттки выполнен на свободной поверхности рабочего участка пленки, размещенной на изолирующей или полуизолирующей подложке, омический контакт к пленке выполнен за пределами рабочего участка пленки по периметру последнего. Кроме того, варикап может отличаться тем, что контактная площадка к барьеру Шоттки или p-n-переходу выполнена на подложке или на поверхности пленки за пределами ее рабочего участка, выбор профиля легирования и толщины пленки под контактной площадкой, которая образует с пленкой p-n-переход или барьер Шоттки, ограничены условием полного обеднения пленки основными носителями заряда при минимальном внешнем смещении на p-n-переходе или барьере Шоттки (U=Umin):

Кроме того, варикап может отличаться тем, что на поверхности рабочего участка пленки, противоположной той, на которой сформирован p-n-переход или барьер Шоттки, вдоль направления z сформированы высокопроводящие полоски с зазором относительно омического контакта. Кроме того, варикап может отличаться тем, что на поверхности рабочего участка пленки, противоположной той, на которой сформирован p-n-переход или барьер Шоттки, сформирован высокопроводящий слой с зазором относительно омического контакта. Кроме того, варикап может отличаться тем, что на свободной поверхности варикапа (поверх высокопроводящих полосок и омического контакта) сформирован слой из диэлектрика или полупроводника.

Таким образом, суть изобретения заключается в таком подборе подходящей геометрии пленки либо профиля легирования, либо того и другого, чтобы при увеличении обратного смещения на переходе размер области нейтральности в полупроводниковой пленке уменьшался как в направлении y, что имеет место у обычных варикапов, так и в направлении x (что эквивалентно уменьшению площади обкладок в конденсаторе переменной емкости) и выборе конструкций с как можно меньшими омическими потерями.

Краткое описание чертежей и графиков
В последующем изобретение поясняется описанием примеров со ссылками на предлагаемые чертежи и графики, на которых:
фиг. 1 изображает варактор, в котором зависимость размера ОПЗ (области пространственного заряда) вдоль x от величины обратного смещения используется для получения заданной вольтфарадной характеристики (ВФХ); фиг. 2 - схематичное изображение высокодобротного варактора на основе кремния с пленкой n-типа, на p+ подложке, с высокопроводящими полосками и контактной площадкой, размещенной над сформированным в подложке диэлектрическим слоем; фиг. 3 - варикап с неоднородно легированной подложкой; фиг. 4 - расчетные зависимости емкости от напряжения для варикапов с однородно легированной пленкой кремния с толщиной 0,5 мкм и с донорной концентрацией примесей 10¹⁶ см^-3 при неоднородно легированной подложке; фиг. 5 - рассчитанная форма рабочего участка пленки линейного варикапа; фиг. 6 - теоретические и экспериментальные ВФХ варикапа с формой рабочего участка пленки на фиг. 5.

Рассмотрим фиг. 1, на которой изображен варактор, содержащий область p+типа (подложку) с омическим контактом к ней - 1, пленку n-типа - 2, омический контакт (токоотвод), выполненный по периметру рабочего участка пленки - 3. На рабочем участке пленки (0 x Xmax, 0 z F(x)) в пленке ионным легированием создан неоднородный профиль распределения донорной примеси, причем имплантационная доза возрастает от Xmax к 0, а за пределами рабочего участка пленки пленка слабо легирована и полностью обеднена основными носителями заряда при минимальном запирающем внешнем смещении на переходе (U= Umin). В общем случае задача о моделировании емкости с заданными параметрами с математической точки зрения весьма сложна. Однако, если D(x) << F(x), то можно, пренебрегая емкостью между токоотводом и подложкой, записать:

H(U) определяется из условия D(H)=R(x, U). В свою очередь, R(x, U) определяется из уравнения:

где
C(U, Umax) - заданная зависимость емкости от напряжения;
R(x, U) - толщина ОПЗ;
H(U) - размер области нейтральности в направлении x;
_s - диэлектрическая проницаемость полупроводника;
g - элементарный заряд;
Uk - встроенный потенциал барьера.

То есть емкость рассматриваемого прибора складывается из большего числа емкостей плоских конденсаторов, расстояние между обкладками каждого из которых зависит от локального легирования и внешнего напряжения. Число суммируемых конденсаторов определяется напряжением U, видом функциональной зависимости толщины пленки D(x), и законом, по которому пленка легируется Ni(x, y). Для того, чтобы выполнялось (1), можно варьировать 3 параметра: F(x), D(x), Ni(x, y), как каждый по отдельности, так и все вместе. В отличии от обычного варактора, у которого вид C(U) определяется только профилем легирования Ni(x, y). Это обстоятельство позволяет реализовывать самые различные зависимости емкости от напряжения. Рассмотрим наиболее простой для анализа случай, когда напряжение перекрытия Up(x), даваемое соотношением:

монотонная функция координаты. По мере увеличения запирающего напряжения на переходе ОПЗ постепенно заполняет рабочий участок пленки, при этом H(U) и эффективная площадь пластин конденсатора S непрерывно уменьшается:

где
Sk - площадь омического контакта над ОПЗ.

Просматривается аналогия между предложенным варикапом и конденсатором переменной емкости, у которого может изменяться как площадь пластин, образующих конденсатор, так и расстояние между ними. При выборе задаваемого закона изменения емкости необходимо учитывать условие

где
Xmax - размер рабочего участка пленки в направлении x.

Для существенного повышения добротности варикапа на свободной поверхности пленки вдоль направления z формируется большое число высокопроводящих полосок. Полоски должны быть расположены по всей площади рабочего участка пленки с зазором относительно токоотвода. Электрическая связь между полосками может осуществляться только через пленку. Полоски могут быть выполнены из металла, образующего с пленкой омический контакт или из сильнолегированного полупроводникового материала того же типа проводимости, что и пленка. Проводимость полосок в направлении z много больше проводимости пленки в том же направлении. Схематичное изображение такого варикапа на основе кремния, содержащего p+ подложку-1, на которой расположена неоднородно легированная пленка - 2 с токоотводом - 3 и высокопроводящими полосками - 4 и сформированным в подложке изолирующим SiO₂ слоем - 5, над которым расположена контактная площадка, приведено на фиг. 2. Полоски выполнены из кремния n+типа (получены, например, ионным легированием при низких 10-20 кэВ энергиях ионов) и поверхностно металлизированы. Произведем оценку добротности прибора при отсутствии высокопроводящих полосок (см. фиг. 1), пренебрегая постоянной составляющей тока, который течет через запертый p-n-переход. В этом случае добротность Q - есть отношение емкостного сопротивления варактора к сопротивлению растекания R. Рассмотрим случай, когда H(U) >> F:
Q = 1/( CR) ; R F / (DH(U)K) ,
где
D - средняя толщина пленки;
H(U) - размер в направлении x области нейтральности;
F - среднее значение F(x) на промежутке 0 x H(U);
- среднее удельное сопротивление пленки в области нейтральности;
- угловая частота;
K - постоянная величина, зависящая от геометрической формы токоотвода (омического контакта). Для любых простых форм K 10 (Барина Н.М. и др. Влияние сопротивления растекания на нагрузочную характеристику фотоэлементов с различными вариантами токоотводов. Радиотехника и электроника, т. 10, N 4, 1965, с. 726-735).

C _s (FH(U)/ D + Sk/ D)
при
Sk << F H(U)
Q K(D/ F)²/( _s ) (4)
Аналогично, если F >> H(U) , Q K (D/ H(U))²/(_s ) . Следовательно, добротность лимитируется размером рабочего участка пленки. Поэтому, для повышения добротности необходимо минимизировать размеры или по крайней мере один из размеров (вдоль x или z) рабочего участка пленки и выносить контактную площадку, имеющую относительно D очень большие размеры, за пределы рабочего участка пленки. Контактная площадка расположена над сформированным в подложке или в пленке и в подложке диэлектрическим слоем, толщина которого больше толщины пленки, что позволяет значительно уменьшить емкость между контактной площадкой и подложкой (см. фиг. 2). Поскольку F/D >> 1, то добротность, даваемую (4), нельзя признать высокой. Способ резкого уменьшения R, и следовательно многократного повышения добротности, заключается в том, чтобы поверхность пленки в условиях полного обеднения основными носителями заряда пленки в ее рабочем участке обладала очень большой проводимостью в направлении z и отсутствием проводимостии в направлении x, что практически реализуется формированием на свободной поверхности пленки вдоль направления z большого числа высокопроводящих полосок. Полоски должны быть сформированы по всей площади рабочего участка пленки с зазором относительно токоотвода. Электрическая связь между полосками может осуществляться только через пленку. Полоски могут быть выполнены из металла, образующего с пленкой омический контакт или из сильнолегированного полупроводникового материала того же типа проводимости, что и пленка. Проводимость полосок в направлении z много больше проводимости пленки том же направлении (см. фиг.2).

Рассмотри случай, когда H(U) >> F:
R / (DH(U) K) ,
где
- величина зазора между высокопроводящими полосками и токоотводом;
Q KD²/ (_s F ) ,
то есть наличие высокопроводящих полосок приводит к возрастанию добротности в F/ раз.

Заметим, однако, что в при полном обеднении пленки значение емкости пропорционально площади токоотвода St(C_{min s} St/ D) . Поэтому при конструировании варакторов со сверхбольшим коэффициентом перекрытия пол емкости следует максимально уменьшать ширину полоски токоотвода, тем самым уменьшая St. А для увеличения добротности варикапа необходимо уменьшать величину зазора между токоотводом и высокопроводящими полосками. Это расстояние () определяется разрешающей способностью и точностью совмещения реперных знаков, достижимых в процессе литографии, и составляет величину порядка 1 мкм при фотолитографии и величину порядка 0,1 мкм при электронолитографии. С целью защиты варикапа от электрического пробоя по поверхности (например, между высокопроводящими полосками и токоотводом) на последней может быть сформирован защитный диэлектрический или полупроводниковый слой. В качестве варикапа, у которого емкость изменяется скачком, может быть использован варикап с однородно легированным вдоль x рабочим участком пленки, имеющей однородную толщину, на свободной поверхности которого с зазором относительно омического контакта сформирован высокопроводящий слой.

Главное требование к пленке за пределами ее рабочего участка заключается в том, чтобы она не давала дополнительного вклада в емкость варикапа. Очевидно, что к рассмотренному случаю полного обеднения пленки основными носителями заряда за пределами ее рабочего участка при минимальном запирающем напряжении добавляются случаи, когда пленка за пределами ее рабочего участка отсутствует (толщина равна нулю), или размещена на подложке из изолирующего материала, или продолжает подложку (легирована изотипно с подложкой), или высокоомна (обладает собственным типом проводимости), или когда пленка размещена на изолирующей (полуизолирующей) подложке, а p-n-переход или барьер Шоттки выполнен на свободной поверхности рабочего участка пленки. А для достижения сверхбольших коэффициентов перекрытия по емкости необходимо, чтобы ОПЗ распространялось на весь рабочий участок пленки до пробоя (Xmin = 0) при минимизации емкости между контактной площадкой и подложкой, что выполняется при размещении контактной площадки на сформированном с большой толщиной (по сравнению с толщиной пленки) диэлектрическом или полупроводниковом изолирующем слое, или, когда контактная площадка выполнена за пределами рабочего участка изотипно легированной пленки, а та часть подложки, которая находится под пленкой за пределами ее рабочего участка, выполнена из диэлектрика или из высокоомного полупроводника, или, когда пленка размещена на изолирующей (полуизолирующей) подложке, в p-n-переход или барьер Шоттки выполнен на свободной поверхности рабочего участка пленки, контактная площадка к p-n-переходу или барьеру Шоттки выполнена либо на подложке, либо в той части пленки, которая полностью обеднена основными носителями заряда при минимальном внешнем смещении на переходе, причем омический контакт к пленке выполнен вдоль границы рабочего участка пленки, с зазором относительно последнего.

Рабочий участок пленки может быть однородно легированным вдоль x и иметь однородную толщину в том случае, когда полупроводниковая подложка, образующая с пленкой p-n-переход легирована неоднородно вдоль x (фиг.3). Варикап, представленный на фиг. 3, содержит однородно легированную пленку, размещенную на неоднородно легированной вдоль x подложке. Причем степень легирования подложки увеличивается в пределах рабочего участка вдоль x, а за пределами рабочего участка подложка сильнолегирована. Толщина области пространственного заряда в подложке монотонно уменьшается с ростом x, тем самым увеличивается с по мере увеличения x толщина области пространственного заряда в пленке. По мере увеличения запирающего напряжения на варикапе ОПЗ постепенно заполняет весь рабочий участок пленки. При этом эффективная площадь пластин конденсатора непрерывно уменьшается. Уравнения, описывающие варикап в случае, когда подложка и пленка изготовлены из одного полупроводникового материала, по аналогии с (1), (2) выглядят следующим образом:


к которым добавляется уравнение электронейтральности для полупроводника:

R₁, R₂ - толщина ОПЗ в пленке и в подложке соответственно;
Na(x, y) - примесный профиль в подложке.

Примеры осуществления изобретения
В качестве иллюстрации изобретения на фиг. 4 приведены расчетные зависимости емкости от напряжения для варикапов с однородно легированной пленкой кремния с толщиной 0,5 мкм и с донорной концентрацией примесей 10¹⁶ см^-3 при неоднородно легированной подложке, концентрация акцепторов в которой линейно меняется в пределах рабочего участка пленки от 10¹⁵ до 10¹⁶ см^-3 в диапазоне напряжений от 3,1 до 20,2 В. Зависимости представлены для рабочих участков различной формы: двух треугольных (F(x)=1-x/Xmax, F(x)=x/Xmax (мм)) и прямоугольного (F(x)=0,5 мм). При Xmax=1 мм Cmax составило 105 пФ.

На пластине кремния, КДБ - 0,01 был выращен эпитаксиальный слой толщиной 0,6 мкм с концентрацией электронов 10¹⁵ см^-3, в котором методом ионной имплантации фосфора при энергии ионов 200 кэВ на рабочем участке пленки был сформирован неоднородный профиль распределения примеси. Форма рабочего участка пленки (F(x) = z2(x) = z1(x) заранее рассчитана по (1), (2) для линейной зависимости емкости от напряжения (C(U, Umax Umax - U) при линейно спадающей вдоль x на промежутке 2 мм дозе имплантации (от 10¹² до 1,5 10¹¹ ионов/см²) и приведена на фиг. 5, на которой Xmax = 2 мм, Fmax = 1,3 мм. Теоретическая (кривая A) и измеренная (кривая Б) ВФХ прибора представлены на фиг. 6, на которой Cmax = 500 пФ, Umax=5 B. Причем было и изготовлено два прибора с практически совпадающими ВФХ, один из которых (изображен на фиг. 2) с высокопроводящими полосками (полоски изготовлены имплантацией ионов фосфора при энергии 10 кэВ через маску соответствующей формы при дозе 10¹² ионов/см² и металлизированы сплавом золота и сурьмы) и точно такой же второй, но без высокопроводящих полосок. Полоски изготовлены шириной 4 мкм с величиной зазора относительно друг друга и полосок токоотвода 1,5 мкм, при ширине токоотвода 1,5 мкм. Контактная площадка площадью 5000 мкм² выполнена над сформированным перед эпитаксией в части подложки слое SiO₂ толщиной 3 мкм. Добротность первого варикапа на частоте 10 МГц при внешнем смещении 2,5 В равнялась 110, а второго 0,45. Коэффициент перекрытия по емкости у первого варикапа равнялся 360, а у второго 402.

Изобретение позволяет обычными технологичными средствами создавать высокодобротные варикапы со сверхбольшими коэффициентами перекрытия:
- с любой наперед заданной зависимостью C(U);
- достаточно сложную проблему формирования заданного примесного профиля заменяют простой задачей формирования маскирующего покрытия заданной формы, что существенно упрощает технологию изготовления прибора.

Промышленная применимость.

Изобретение может быть использовано в электронной промышленности.

Формула изобретения

1. Варикап, состоящий из полупроводника электронного либо дырочного типа проводимости, с омическим контактом, на поверхности которого сформирован p-n-переход с другим контактом, выбор зависимости емкости от напряжения которого определен только видом примесного профиля, отличающийся тем, что полупроводник, размещенный на подложке (1), выполнен в виде пленки (2), под рабочим участком пленки 0 x X_max, z1(x) z z2(x), в том числе однородно легированным вдоль х и имеющим однородную толщину вдоль x, подложка, выполненная из полупроводникового материала противоположного с пленкой типа проводимости, сформирована с неоднородным вдоль x примесным профилем, выбор профиля легирования и толщины пленки ограничены условием полного обеднения рабочего участка пленки либо его части основными носителями заряда до пробоя p-n-перехода, сформированного на общей с подложкой поверхности рабочего участка пленки при подаче на него внешнего смещения:

где U_i(x) - напряжение пробоя полупроводниковой пленки в сечении xy;
y - координата, отсчитываемая от металлургической границы p-n-перехода в направлении вдоль толщины пленки;
q - элементарный заряд;
N_i(x,y) - профиль распределения примеси в пленке;
_s- диэлектрическая проницаемость полупроводниковой пленки;
U_k - встроенный потенциал,
причем омический контакт (3) к пленке (2) выполнен в виде полосок, соединенных друг с другом, или одной полоски, при этом выбор зависимости емкости варикапа от напряжения определен выбором функциональной зависимости размера рабочего участка пленки F(x) = z2(x) - z1(x) в направлении z, либо выбором толщины пленки D(x), где x, z - координаты в плоскости общей с подложкой поверхности пленки, в том числе прямоугольные.

2. Варикап по п. 1, отличающийся тем, что пленка (2) за пределами ее рабочего участка сформирована с таким же, как и на ее рабочем участке, типом проводимости, при этом выбор профиля легирования и толщины пленки за пределами ее рабочего участка ограничены условием полного обеднения пленки основными носителями заряда при минимальном внешнем смещении на образованном между пленкой и подложкой p-n-переходе

3. Варикап по п.2, отличающийся тем, что контактная площадка к пленке (2) выполнена за пределами рабочего участка пленки, причем под контактной площадкой в подложке сформирован диэлектрический или высокоомный полупроводниковый слой (5).

4. Варикап по п.1, отличающийся тем, что p-n-переход образован между подложкой (1) и пленкой (2) на ее рабочем участке, омический контакт (3) к пленке (2) выполнен в пределах ее рабочего участка, пленка (2) за пределами рабочего участка сформирована с противоположным относительно рабочего участка типом проводимости либо с собственным типом проводимости.

5. Варикап по пп.1, 2 и 4, отличающийся тем, что контактная площадка к пленке (2) выполнена на сформированном диэлектрическом или высокоомном полупроводниковом слое.

6. Варикап по пп.1 - 7, отличающийся тем, что на поверхности рабочего участка пленки, противоположной той, на которой сформирован p-n-переход, вдоль направления z сформированы высокопроводящие полоски (4) с зазором относительно омического контакта (3).

7. Варикап по пп.1 - 8, отличающийся тем, что на поверхности рабочего участка пленки, противоположной той, на которой сформирован p-n-переход, сформирован высокопроводящий слой с зазором относительно омического контакта (3).

8. Варикап по пп.6 и 7, отличающийся тем, что на свободной поверхности варикапа сформирован слой из диэлектрика или полупроводника.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6