6.1.6. Особливості розрахунків товстоплівкових резисторів

Вихідні дані для розрахунків товстоплівкових резисторів такі ж, як для розрахунків тонкоплівкових. Рекомендовані мінімальні розміри резистора b_min= l_min = 0,8 мм.

Товстоплівкові резистори проектують з урахуванням підгонки. Розрахункове значення опору резистора визначають за формулою:

,

(6.40)

а ширину (довжину)

, КФі >1,	(6.41)
, КФі<1,	(6.42)

де K_ЗРі-коефіцієнт запасу , що враховує підгонку резистора:

.

(6.43)

Товстоплівкові резистори доцільно конструювати найпростішої форми з коефіцієнтом форми 0,1  К_Фі  10. За довжину і ширину резистора приймають значення, найближчі до розрахункового у бік зменшення опору R_i.

6.1.7. Розрахунок контактного переходу резистивная смужка - контактна площинка

Опір контактного переходу залежить від опору в місці контакту резистивної і провідникової плівок, а також питомої електропровідності перехідного шару між плівками G_k. Електропровідність перехідного шару змінюється від (5 - 10) Ом^-1мм² за швидкого переходу від осаджування одного шару до осаджування іншого в умовах глибокого вакууму до (0,1 - 0,5) Ом^-1мм^-2 за дії на плівку, осаджену першою, атмосферних умов.

Розрахунок проводять у такій послідовності:

а) визначають граничне значення опору контактного переходу

(6.44)

і розраховують відносну похибку контактного переходу

.

(6.45)

Якщо отримане значення , то необхідно змінити форму резистора або контактного переходу;

б) визначають мінімально допустиме значення довжини контактного переходу

;

(6.46)

в) вибирають l_k з урахуванням похибок формування розмірів, похибок суміщення і інших конструктивних обмежень

.

(6.47)

Для фотолітографії l_k  0,1 мм, а для вільної маски l_k  0,2 мм;

г)вибирають розміри напуску між краєм резистивної і краєм провідникової плівки (рис. 6,1,а):

.

(6.48)

6.1.8. Особливості конструкцій і розрахунків напівпровідникових резисторів

Конструкція напівпровідникового резистора подібна до конструкції плівкового резистора і складається із резистивної смужки 1 (рис. 6.4,а), створеної дифузією або іонною імплантацією, і двох чи більше виводів 2, що забезпечують хороший електричний контакт між резистивною смужкою 1 і комутаційними провідниками. Резистори, як і транзистори, розміщують в ізольованих областях 3. З метою забезпечення ізоляції резисторів від інших елементів ІМС, шари, в яких формують резистори повинні мати тип провідності протилежний типові провідності резистивної смужки. Щоб струм протікав лише по резистивній смужці 1, p-n-перехід між шарами 1 і 3 має бути зміщеним зворотно. Для цього до області 3 передбачено контакт 4, через який подають максимальний потенціал від джерела живлення ІМС. Опір напівпровідникового резистора визначають за формулою :

R= R0 ( КФ +2 КФ.к) ,

(6.49)

де R₀ - питомий поверхневий опір резистивного шару; К_Ф =l / b - коефіцієнт форми резистора; l - довжина резистивної смужки , а b - її ширина; К_Ф.к - коефіцієнт форми приконтактної області.

В залежності від конструкції резистора К_Ф.к буде мати різні значення. Для прямокутних резисторів (рис. 6.4,б) К_Ф.к = 0,08, а для гантелеподібних - К_Ф.к = 0,65 (рис. 6.4,в).

Для зменшення площі резисторів, а відтак і паразитної ємності резисторів, ширину резистивної смужки b вибирають мінімально можливою, але при цьому для формування виводів необхідно збільшувати розміри контактних переходів (рис. 6.4,в). Питома бар'єрна ємність p-n-переходу резисторів на основі базового шару складає (2 - 4).10^-4 пФ/мкм². Тому резистор разом із розподіленою по його довжині ємністю створює RC-структуру з розподіленими параметрами, яка використовується в аналогових ІМС для виготовлення частотно залежних кіл. Однак у більшості випадків ця ємність небажана, бо погіршує швидкодію ІМС. Відносна похибка опору резисторів складає  0,1.

Для виготовлення резисторів з опором біля 1 МОм застосовують спеціальні пінч-резистори .