Разработка полупроводниковой интегральной микросхемы, реализующей логическую функцию «И-НЕ», страница 2

                12 КЭФ 0,5 (100)(n+ - М)

КСДИ 40    ------------------------

                    200 SiO2 1,5 - 35

Кремниевая эпитаксиальная  структура с диэлектрической изоляцией элементов диаметром  40 мм, с толщиной кремниевого эпитаксиального слоя  12 мкм, материал эпитаксиального слоя – кремний марки КЭФ (легирован фосфо-ром) с удельным сопротивлением  0,5 Ом см, монокристаллический кремний имеет кристаллографическую ориентацию (100), содержит не выходящий на поверхность n+-слой, легированный мышьяком.Толщина структуры 200 мкм, монокристаллические области изолированы двуокисью кремния толщиной 1,5 – 3,5 мкм.

Исходные данные для расчета

q- заряд электрона

ρk – удельное сопротивление коллекторного слоя

he – глубина залегания базо-эмиттерного перехода

hb – глубина залегания базо-коллекторного перехода

hk – толщина коллекторной области

Nab – поверхностная концентрация акцепторов в базе

Ndk – концентрация донорной примеси в коллекторе

Nde0 и Nde`  - концентрация донорной примеси в эмиттерной области : на поверхности и у перехода база-эмиттер

k- постоянная Больцмана

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп. одп.

Датта
 

hckp – толщина скрытого n+ - слоя

ε0 – постоянная  диэлектрическая проницаемость

εр – относительная диэлектрическая  проницаемость полупроводника (Si)

ni- собственная концентрация носителей в полупроводнике

Wb – толщина базы

ρp – удельное сопротивление поликремниевой подложки

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп. одп.

Датта
 

Рис.1

Рис.2

Рис.3

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп. одп.

Датта
 

Расчет геометрических размеров эмиттерной области

Прежде чем перейти к расчету геометрии эмиттера, нужно сначала определить удельное поверхностное сопротивление базового слоя ρs. Удельное поверхно-стное сопротивление базового слоя можно получить определив параметры диффузионного процесса, формирующего базовый слой.

D0 - постоянная диффузии

E - энергия активации процесса диффузии данной примеси

Tbr,Tbz - температуры разгонки и загонки примеси соответственно(в градусах     Цельсия)

tbr,tbz - время процессов разгонки и загонки примеси

Dbz,Dbr - коэффициенты диффузии на стадиях загонки и разгонки примеси соответственно

Q - общее количество примеси,введенное в полупроводник через 1см^2 поверхности за время диффузии

Xb - ширина базы

Ci- исходная концентрация примеси в п/п

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп. одп.

Датта
 

Кроме того, ρs можно определить из соответствующих расчетных соотношений, а также из номограмм Ирвина [1].

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп. одп.

Датта
 

Получили эмиттер размерами 10х10 мкм ( шаг координатной сетки выбран 2,5 мкм).

Расчет  тела  коллектора