Назовите характерные отличия конструкций и функциональных параметров диодов с барьером Шоттки интегральных микросхем в сравнении с диодами на основе p-n-перехода?
Диод Шоттки— полупроводниковый диод с малым падением напряжения при прямом включении. Диоды Шоттки используют переход металл-полупроводник в качестве барьера Шоттки (вместо p-n перехода, как у обычных диодов).
Отличительная особенность диодов Шоттки - это то, что он выполнен в одном слое, в следствии этого происходит уменьшение размеров структуры. Работа диода осуществляется на основных носителях, плотность тока насыщения Ioш в контактах Шоттки на (3—5) порядков превышает аналогичный параметр классических p-n-переходов, поэтому напряжение спрямления переходов Шоттки примерно в два раза ниже, чем у классических переходов, что расширило спектр схемотехнических решений для микроэлектронных устройств.
Достоинства:
- В то время, как обычные кремниевые диоды имеют прямое падение напряжения около 0,6—0,7 вольт, применение диодов Шоттки позволяет снизить это значение до 0,2—0,4 вольт.
- Барьер Шоттки также имеет меньшую электрическую ёмкость перехода, что позволяет повысить рабочую частоту.
Недостатки:
- при кратковременном превышении максимального обратного напряжения диод Шоттки необратимо выходит из строя (КЗ — короткое замыкание), в отличие от кремниевых диодов, которые переходят в режим обратного пробоя, и при условии непревышения рассеиваемой на диоде максимальной мощности, после падения напряжения диод полностью восстанавливает свои свойства.
- Напряжение пробоя не контролируется и имеет большой разброс (10-50В);
- Шоттки характеризуются повышенными (относительно обычных кремниевых диодов) обратными токами, возрастающими с ростом температуры кристалла. U обр = 20-50 В, определяется физической природой и расчету не подлежит.
Характеризуется повышенным сопротивлением базы
U спрямления представляет собой часть ВАХ, где прямая линия проводится через точку Iраб, 0.1 Iраб
Какими и почему должны быть пропорции измерений топологических форм канала мдп-транзисторов цифрового вентиля с одним типом канала?
Цифровой логический вентиль - базовый элемент цифровой схемы, выполняющий элементарную логическую операцию, преобразуя таким образом множество входных логических сигналов в выходной логический сигнал. Логика работы вентиля основана на битовых операциях с входными цифровыми сигналами в качестве операндов. При создании цифровой схемы вентили соединяют между собой, при этом выход используемого вентиля должен быть подключён к одному или к нескольким входам других вентилей. В настоящее время в созданных человеком цифровых устройствах доминируют электронные логические вентили на базе полевых транзисторов, однако в прошлом для создания вентилей использовались и другие устройства, например, электромагнитные реле, гидравлические устройства, а также механические устройства.
В цифровом вентиле с одним типом канала (их четыре – n,p, индуцированный n или p) соотношение длин и ширин топологических размеров каналов нагрузочного и переключающего транзисторов определяется исходя из того, что транзисторы открываются синфазно, а, следовательно, сопротивление нагрузочного транзистора должно быть больше, чем сопротивление переключающего транзистора. Поэтому длина канала нагрузочного транзистора должна быть больше длины канала переключающего транзистора, а ширина соответственно меньше.
Исключение образования ложных каналов заключается в увеличении толщины диэлектрика в местах прохождения проводников.