1. Предмет микроэлектроники, основные понятия и определения. Классификация имс.

Микроэлектроника – область науки, в которой рассматриваются физические и технические проблемы производства и создания интегральных микросхем (ИМС)

ИМС – это микроэлектронные изделия, выполняющие определённые функции преобразования, накопления, обработки и отображения информации, состоящие из большого количества соединённых друг с другом элементов.

Сложность микросхем характеризуется:

Плотностью упаковки – отношение числа элементов к объёму микросхемы без учётов выводов.

Степенью интеграции – число элементов или простых компонентов на кристалле микросхемы.

По назначению выделяют цифровые и аналоговые микросхемы. По конструктивно-технологическому исполнению на плёночные, гибридные, полупроводниковые, совмещённые.

2.Общая классификация основных типов логических элементов. Сравнительная характеристика. Реализация базовых логических функций с помощью диодных ключей

Логическим элементом называется электрическая схема, выполняющая какую-либо логическую операцию (операции) над входными данными, заданными в виде уровней напряжения, и возвращающая результат операции в виде выходного уровня напряжения.

Элемент «И» (AND) Элемент «ИЛИ» (OR)

И наче его называют «конъюнктор». По другому, его зовут «дизъюнктор».

Элемент «НЕ» (NOT) Элемент «И-НЕ» (NAND)

Ч аще, его называют «инвертор».

Э лемент «ИЛИ-НЕ» (NOR) Элемент «Исключающее ИЛИ» (XOR)

3.Особенности структуры n-p-n бп транзисторов имс с изоляцией на основе n-p перехода. Влияние общей подложки на работу биполярных транзисторов имс.

В подложке перед наращиванием эпитаксиального слоя создают скрытый слой n+-типа с низким удельным сопротивлением. Основное достоинство метода изоляции n-р переходом – простота технологии формирования изолирующих областей р+-типа. Важной конструктивной особенностью эпитаксиально-планарных транзисторов является скрытый слой n+-типа, предназначенный главным образом для уменьшения объемного сопротивления коллекторной области и напряжения насыщения транзистора. Уменьшение удельного сопротивления коллекторной области за счет увеличения степени легирования всего объема нерационально, так как снижается напряжение пробоя перехода коллектор–база и увеличивается емкость этого перехода, что ухудшает характеристики транзистора. Решением данной проблемы является создание скрытого высоколегированного n+-слоя на границе коллектора и подложки.

4 . Диэлектрическая изоляция элементов биполярных имс. Имс с комбинированной изоляцией.

Основные отличия структуры такого транзистора состоят в том, что транзистор размещают в кармане, изолированном со всех сторон от подложки из поликристаллического кремния тонким диэлектрическим слоем диоксида кремния. Качество такой изоляции значительно выше, так как токи

у течки диэлектрика на много порядков меньше, чем у n-р перехода при обратном напряжении.

В этом случае отдельные элементы отделены друг от друга областями диоксида кремния, образующего карманы, в каждом из которых размещена структура n+-n типа, изолированная снизу n+-р переходом. Скрытый n+-слой в коллекторе изопланарного транзистора необходим для подсоединения к коллектору коллекторной контактной области. Он выполняет ту же функцию, что и в эпитаксиально-планарном транзисторе. Изопланарный транзистор по сравнению с эпитаксиально-планарным имеет лучшие импульсные и частотные параметры.