МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
|||||||||||
Самостійна робота 20Типові інтегральні структури Напівпровідникові ІМС можуть бути на біполярних та МДН – структурах, на яких виготовляють транзистори, діоди, резистори, ємності і такі елементи, які неможливо отримати на дискретних структурах: багатоемітерні транзистори, аналоги індуктивності тощо. Структури, схема заміщення і основні параметри інтегральних біполярних транзисторів
В НП ІМС застосовують інтегральні n-p-n транзистори, типову структуру яких та їх схему заміщення наведено на рис. 4.1. Транзистор має вертикальну структуру. Його розміщують у “кишені”, яку утворюють зворотно-зміщеним p-n переходом, який має горизонтальну частину та дві бокові. Колекторну область утворюють під час епітаксіального нарощування шару силіцію з електропровідністю n-типу на підкладку p-типу. Базову та емітерну області утворюють дифузією домішок. Невипрямний (омічний) контакт виводів К та Е з областями колектора та емітера забезпечують утворенням в області виводів К та Е зони підвищеної концентрації електронів n+. Для контакта вивода Б з областю бази утворюють область підвищеної концентрації дірок p+. а б Рис. 4.1. Інтегральний біполярний транзистор а - структура; б - схема заміщення
До недоліків такої структури належать: 1. Застосування ізоляційного p-n переходу призводить до існування струмів витоку (завдяки неідеальності p-n переходу), небажаної ємності і до низької допустимої робочої напруги колектора (завдяки низькій напрузі пробою ізоляційного p-n переходу). 2. Інтегральний транзистор буде мати трипереходну структуру n+- p-n-p, де крім основного n+- p-n транзистора VТ0 буде існувати і небажаний p-n-p транзистор VТН, емітерним переходом якого є перехід база – колектор основного транзистора, а колекторним переходом є перехід між колектором основного транзистора та НП-пластиною (ізоляційний p-n перехід). Для ослаблення впливу небажаного транзистора зменшують його коефіцієнт передавання струму бази до 1...2. Для цього його базу, яка є колекторною областю основного транзистора, збільшують відносно бази основного транзистора і легують золотом. Це зменшує час життя і дифузійну довжину носіїв заряду, а також максимальну частоту. 3. Для забезпечення міжтранзисторних з’єднань виводи всіх областей Рис. 4.2. Шляхи проходження колекторного струму (пунктир): а – в інтегральному транзисторі, б – в дискретному транзисторі
Великий опір колекторної області інтегрального транзистора зменшує струм ІК , обмежує його частотний діапазон, знижує швидкодію, збільшує вплив небажаного транзистора. Зменшити опір колекторної області можна було б підвищенням в ній концентрації рухомих носіїв заряду, але це призведе до збільшення ємності колекторного переходу і зниження напруги пробою переходу колектор-база. Тому для зменшення опору в колекторній області транзистора розміщують додатковий n+-шар підвищеної провідності (низькоомний шар). Його утворюють під колекторною областю в n-підкладці перед нарощуванням епітаксіального шару і називають прихованим шаром. Він шунтує частину колекторної області, зменшуючи її опір, послаблює вплив небажаного транзистора, збільшує ІК і не зменшує допустиму напругу пробою колекторного переходу, оскільки зменшується опір тільки частини колекторної області, а значення напруги пробою буде визначатися невеликою довжиною високоомної частини колекторної області біля колекторного переходу. Для покращення частотних властивостей біполярних транзисторів: - зменшують небажану ємність; - покращують ізоляцію колектора від підкладки, використовуючи діелектрики замість ізоляції p-n-переходом; - зменшують розподілений опір бази rб шляхом застосування виводу бази у виді напівкільця (рис. 4.3. ); - шунтують колекторний перехід діодом Шотткі, який має у відкритому стані падіння напруги вдвічі менше, ніж на p-n-переході, що обмежує ступінь насичення транзистора і тому підвищує швидкодію (зменшується час розсмоктування). Рис. 4.3. Структура планарного інтегрального транзистора (вид зверху): К - вивід колектора; Б - вивід бази; Е - вивід емітера; П - вивід пластини
Параметри типових інтегральних транзисторів приведено в табл. 4.1. Таблиця 4.1.
Вдосконалення технології дозволяє постійно покращувати функціональні параметри інтегральних транзисторів: збільшувати коефіцієнт передавання, розширювати частотні властивості, збільшувати швидкодію, зменшувати розміри. Досягненням інтегральної технології є створення біполярних транзисторів з тонкою базою (менш ніж 2,5 мкм), що дозволило підвищити коефіцієнт передавання стуму бази до 1000 ¼ 5000. Такі транзистори отримали назву супер-b. Недоліком їх є низька допустима напруга (до 2 В), за підвищення якої переходи змикаються і виникає пробій бази. Для того, щоб використати переваги супер-b транзистора, n-p-n- структури йоговиготовляють у парі з p-n-p транзистором. Така транзисторна пара має дуже високий коефіцієнт передавання струму бази, а напругу пробою не нижчу напруги пробою обох транзисторів. Важливою перевагою інтегральних транзисторів є ідентичність параметрів завдяки тому, що їх виготовляють на одній пластині та в єдиному технологічному циклі (значення коефіцієнту передавання струму бази інтегральних транзисторів відхилюється на одиниці відсотків, а у дискретних – в 2…3 рази). Ця властивість має важливе практичне значення, оскільки, по-перше, дозволяє виготовляти ІМС з кращими параметрами, ніж у пристроях на дискретних елементах, а по-друге, спрощувати схеми пристроїв на ІМС завдяки необов’язковості застосування елементів, які у пристроях на дискретних елементах використовують для зменшення впливу розкиду параметрів. Вольт-амперні характеристики (ВАХ) інтегральних транзисторів мало відрізняються від ВАХ дискретних біполярних транзисторів і визначаються аналогічними параметрами. Читайте також:
|
||||||||||||
|