Полупроводниковые интегральные резисторы. Расчет диффузионных резисторов, страница 2

i – номер.

.

Погрешность изготовления резистора увеличивается т.к. реальное изготовление резистора будет иметь меньшую длину, чем спроектированное.

За  принимается ближайшее вычисленное целое число кратное шагу координатной сетки.

.

После определения топологических размеров резистора проводят проверочный расчет, пользуясь критериями:

.

Если заданная погрешность оказывается больше этой величины, то расчет выполнен правильно.

,

если n=2:

,

, .

Ориентировочный расчет диффузионных перемычек

Диффузионные перемычки – это низкоомный резистор.

Исходными данными для расчета являются:

удельное сопротивление – 2 Ом/ÿ, сопротивление перемычки - £ 1 Ом.

Ориентировочный расчет такой перемычки  начинается с определения топологической  длины перемычки и с учетом минимальной ширины проводящей дорожки » 4 микрона.

,

.

Если длина перемычки известна » 12 – 20 микрон, то ширина перемычки можно определить, зная коэффициент формы:

, т.е. если через перемычку провести одну дорожку, то нужно 20 микрон.

Емкости полупроводниковых интегральных схем

,

– удельная емкость донной части;

– удельная емкость боковой части.

Оптимальный вариант, когда .

Для того, чтобы суммарная площадь всех переходов не превышала 20 – 25 % площади кристалла.

.

Необходимым условием работы такого конденсатора является строго определенная полярность, т.е. диффузионный конденсатор зависит от напряжения.

Такие конденсаторы находят применение в специальных узлах радиотехнической аппаратуры: параметрический усилитель.

Особенность: изменение емкости от смещения, поэтому его можно использовать в качестве конденсатора с электрически управляемой емкостью, но диапазон регулировки ограничен.

23.10.01

Основным параметром емкости является добротность – потери на высокой и низкой частоте.

На высокой частоте:,

– зависит от горизонтальных слоев,

Б-К – нижний слой, комплиментарная область, К-Б – наоборот.

При низкой частоте появляются потери за счет токов утечки.

,

– реактивная составляющая паразитной емкости,

– реактивная составляющая полезной емкости.

.

Если коэффициент передачи »1, то выполняется условие, что паразитная емкость много меньше емкости, но так как площади обоих конденсаторов практически одинаковы, то паразитная емкость отличается от рабочей емкости, только благодаря удельной емкости переходов.

В реальных ИС паразитная емкость колеблется в пределах (0,15 – 0,2)С. коэффициент передачи 0,8 – 0,9.

Таблица

переход	С0, пФ/мм2	Сmax, ПФ	Uпробивное	Q, На частоте 1МГц
Б – К	150	300	50	5 – 100
Б – Э	1000	1200	7	1 – 20
МДП	300	500	20	20

С_р – поверхностная область, С₂ – рабочая, С₁ – паразитная.

С_р – обуславливается электропроводностью, чистотой обработки, концентрации примеси, структуры соприкасающихся поверхностей и зависит от энергетических состояний и поверхности. В зависимости от энергетических состояний может появляться:

, при изменении напряжения на 2 – 3 вольта емкость изменяется в шесть раз.

Характеристики МДП - конденсатора

Толщина диэлектрика – не менее 500 Á;

Толщина металлической пленки – 5000 - 20000 Á;

Максимальная емкость – 500 пФ/мм²;

Работает при любой полярности, но так же как диффузионный конденсатор он нелинейный;

Коэффициент передачи – 0,9 - 0,95;

Емкость зависит от частоты. Зависимость обусловлена влиянием быстрых поверхностных состояний на границе диэлектрик – полупроводник. Перезаряд происходит инерционно.

Постоянная времени – 0,1 мкс;

При увеличении частоты емкость вначале увеличивается – минимум несколько МГц.

При выборе типа конденсатора необходимо выполнять ряд факторов: пределы номинальных значений, добротность, рабочее напряжение, точность воспроизведения номинальной емкости, временную зависимость, температурную зависимость, степень совмещения технологического процесса изготовления емкости с технологическим процессом других элементов схемы, экономические факторы.

Многоэмитерный транзистор

Многоэмиттерный транзистор составляет основу ТТЛ, количество эмиттеров от пяти и более.