Структура биполярного интегрального транзистора n-p-n-типа , расчитывае-мого в данной курсовой работе, представлена на рис.
В данной работе в качестве основы для формирования структуры биполярного транзистора, взята кремниваевая структура с диэлектрической изоляцией элементов :
40 ---------------------------------------
200 КДБ 10 (111)
Кремниевая эпитаксиальная структура диаметром 40 мм, с толщиной кремниевого эпитаксиального слоя 12 мкм, материал эпитаксиального слоя – кремний марки КЭФ (легирован фосфором) с удельным сопротивлением 0,5 Ом см, монокристаллический кремний имеет кристаллографическую ориентацию (111) и удельное объемное сопротивление 10 Ом*см, толщина скрытого слоя 5 мкм с поверхностным сопротивлением 25 Ом/кв, легированный мышьяком.Толщина структуры 200 мкм.
Способ изоляции p-n переходом обладает высокой технологичностью, не требует ни дополнительного оборудования, ни использования новых материалов, но имеет существенные недостатки. Недостатки этого способа изоляции: большая изолирующая площадь, большая паразитная емкость p-n переходов, необходимость подачи на изолирующий p-n переход определенного по величине и знаку напряжения смещения, наличие четырехслойных структур n-p-n-p и p-n-p-n типа.
Изоляция диэлектриком не имеет паразитных емкостей, однако, она имеет: сложный технологический процесс и малый выход годных микросхем; плохой отвод тепла от элементов микросхемы в подложку; трудность создания разводки из-за сравнительно большого перепада высот рельефа поверхности в структурах КНД; высокую плотность дефектов структуры в изолированных островках и низкую воспроизводимость параметров элементов микросхемы. Комбинированной изоляции сочетает технологичность и высокие качества диэлектрической изоляции:изоляция обратносмещенным p-n-переходом в донной части коллектора, и слоем оксида кремния с боковых сторон.
Комбинированная изоляция позволяет уменьшить паразитные емкости за счет устранения боковых участков p-n переходов, устранить токи утечки в области выхода p-n переходов на поверхности и на боковых участках p-n переходов. В то же время при методе комбинированной изоляции удается обеспечить хорошие условия теплоотвода и увеличить степень интеграции элементов в микросхеме за счет сокращения площади, отводимой под изоляцию.
Схема разрабатываемой ИМС является операционным усилителем с коэффициентом усиления 10000, большим диапазоном усиливаемых частот и малым коэффициентом линейных искажений. Климатическое исполнение – 5, категория РЭА – 3. Исходя из этих требований, наиболее подходит комбинированный тип изоляции (рис.1).
Для производства данной ИМС будет выбрана изопланарная технология. Ее преимущества:
1. Уменьшение размеров элементов микросхемы. Снижение паразитных емкостей.
2. Снижение к точности совмещения фотошаблонов. В связи с тем, что базовые области, резисторы, вертикальные коллекторные контакты и другие элементы граничат с диэлектрической изолирующей областью, требования к точности совмещения фотошаблонов при формировании окон для диффузии или для формирования контактов могут быть снижены за счет допустимости перекрытия этих областей окнами фотошаблонов. Сохраняются требования к точности совмещения тех фотошаблонов, которые должны обеспечить точный зазор между формируемой областью и краем окисла.
3. Снижение требования к дефектности фотошаблонов, следующих за фотошаблонами для формирования разделительных диэлектрических областей. Дефекты таких фотошаблонов, попадающие на область разделительного окисла, не оказывают влияния на выход годных.
Рис. 1. Структура интегрального транзистора с комбинированной изоляцией.
Расчет токов в схеме.
Расчет тока проходящего через резистор R14.
Максимальный ток через резистор R14 потечет при открытии
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
