
- •1. Предмет микроэлектроники, основные понятия и определения. Классификация имс.
- •2.Общая классификация основных типов логических элементов. Сравнительная характеристика. Реализация базовых логических функций с помощью диодных ключей
- •3.Особенности структуры n-p-n бп транзисторов имс с изоляцией на основе n-p перехода. Влияние общей подложки на работу биполярных транзисторов имс.
- •4 . Диэлектрическая изоляция элементов биполярных имс. Имс с комбинированной изоляцией.
- •5. Интегральные транзисторы типа p-n-p. Основные параметры и особенности структуры.
- •6 . Многоэмиттерные транзисторы имс. Принцип действия.
- •7.Имс повышенной степени интеграции. Многоколлекторные транзисторы.
- •8 .Использование выпрямляющего контакта металл-полупроводник для увеличения быстродействия биполярных транзисторов. Транзисторы с диодом Шоттки.
- •9.Диодные структуры в микроэлектронике. Сравнительная характеристика. Влияние подложки имс на параметры и характеристики интегральных диодов и стабилитронов.
- •10.Конструктивные особенности активных элементов полупроводников микросхем на основе полевых транзисторов. Кмоп структуры.
- •11.Использование двух-затворных мдп структур для создания постоянных запоминающих устройств с электрическим стиранием информации.
- •12.Использование мдп структур для создания постоянных запоминающих устройств с уф стиранием информации.
- •13. Сущность эффектов короткого канала в мдп структурах. Механизм влияния короткоканальных эффектов на пороговое напряжение транзисторов.
- •14. Вах характеристики мдп транзисторов с коротким и длинным каналом. Сравнительный анализ.
- •15. Основные проблемы миниатюризации мдп транзисторов. Выбор материала подзатворного диэлектрика.
- •16. Конструктивные особенности субмикронных транзисторов ldd структуры и их влияние на эффекты короткого канала.
- •17. Современные мдп транзисторы на основе технологии «напряженного» кремния. Принцип действия. Критерии выбора материала для формирования области канала таких транзисторов.
- •18. Структура современных мдп транзисторов, выполненных на основе технологии «кремний на изоляторе». Перспективы дальнейшего уменьшения размеров мдп транзисторов.
- •19. Резистивные элементы полупроводниковых имс. Пленочные и диффузионные резисторы.
- •20. Конденсаторы и индуктивные элементы в микроэлектронике.
- •22. Физические ограничения в микроэлектронике. Электромиграция в имс. Влияние межэлементных соединений на работу имс. Понятие задержки импульса.
- •23. Сравнительная характеристика подложек на основе кремния и арсенида галлия. Структура и принцип действия полевых транзисторов с управляющим переходом металл-полупроводник.
- •24. Гетероструктуры на основе арсенида галлия. Явления сверхинжекции в гетеропереходах. Гетеропереходные биполярные транзисторы.
- •25. Понятие двумерного электронного газа. Использование гетероперехода при создании полевых приборов. Hemt транзистор на основе арсенида галлия.
- •26. Отличительные особенности структур псевдоморфных и метаморфных hemt транзисторов. Перспективы использования нитрида галлия для формирования гетероструктур.
- •27. Применение пьезоэффекта в радиоэлектронике. Принцип действия основных приборов пьезоэлектроники.
- •28.Акустоэлектрический эффект. Приборы на основе поверхностно-акустических волн. Акустоэлектрические усилители.
- •29.Элементы функциональной электроники на основе сверхпроводящих материалов. Стационарный и нестационарный эффекты Джозефсона.
- •30.Принцип действия и сферы использования микроэлектронных механических систем. Молекулярная и биоэлектроника.
5. Интегральные транзисторы типа p-n-p. Основные параметры и особенности структуры.
Такой тип биполярного транзистора главным образом используется как нагрузочные приборы для n-p-n переключательных транзисторов.
Основным недостатком горизонтального p-n-p транзистора является сравнительно большая ширина базы и однородность распределения примеси в ней.
6 . Многоэмиттерные транзисторы имс. Принцип действия.
Многоэмиттерные n-p-n транзисторы (МЭТ) отличаются от рассмотренных выше одноэмиттерных прежде всего тем, что в их базовой области создают несколько (обычно 4...8) эмиттерных областей. Основная область применения МЭТ – цифровые микросхемы транзисторно-транзисторной логики. Главная особенность использования МЭТ в схемах ТТЛ состоит в том, что в любом состоянии схемы коллекторный переход МЭТ, включенного на ее входе, смещен в прямом направлении. Следовательно, отдельные транзисторы находятся в инверсном режиме, либо в режиме насыщения в зависимости от напряжения на соответствующем эмиттере. При использовании МЭТ в схемах ТТЛ требуется снижать инверсный коэффициент передачи, так как в этом режиме транзистор не должен проводить ток, а фактически находиться в режиме отсечки.Четыре эмиттера n+-типа расположены внутри общего базового слоя р-типа, ограниченного с боковых сторон коллекторным n-р переходом.
7.Имс повышенной степени интеграции. Многоколлекторные транзисторы.
Структура многоколлекторного транзистора (МКТ) является основной структурной единицей ИМС с инжекционной логикой, получивших название «сверхинтегрированных», поскольку в них структуры p-n-p и n-p-n транзисторов совмещены друг с другом. Коллектор одного транзистора
о
дновременно
выполняет функцию базы другого
транзистора. При подаче напряжения
смещения на инжектор (И) дырки,
инжектируемые горизонтальным p-n-p
транзистором в базу МКТ, приводят его
в состояние насыщения, если этот
базовый ток не отводится через электрод
(Б). Таким образом, данный элемент
имеет два устойчивых состояния: когда
МКТ транзистор находится в режиме
отсечки или в режиме насыщения – в
зависимости от того, есть или нет тока
через электрод (Б).
8 .Использование выпрямляющего контакта металл-полупроводник для увеличения быстродействия биполярных транзисторов. Транзисторы с диодом Шоттки.
Конструкция транзистора с диодом Шотки представлена на рис. 19.11, а. Диод Шотки шунтирует коллекторный переход транзистора. В отличие от обычного транзистора здесь базовое контактное отверстие расширено в сторону коллекторной области n-типа. Известно, что скорость переключения транзисторов ИМС, работающих в ключевом режиме, ограничена временем рассасывания избыточного объемного заряда, накапливающегося в областях базы и коллектора Для уменьшения этого времени в интегральных транзисторах используют транзисторы с диодом Шотки. Сравнение временных диаграмм, отражающих работу транзисторов в ключевом режиме показывает, что время рассасывания ключа на транзисторе с ДШ практически равно нулю. Таким образом, основная область применения транзисторов с ДШ – это цифровые микросхемы с повышенным быстродействием.