
- •1) Поясніть залежність процесу дифузії від температури;
- •2) Поясніть як залежить глибина проникнення домішок у напівпровідник під час дифузії від тривалості та температури проведення дифузії;
- •3) Запишіть та поясніть закони Фіка;
- •5) Дайте визначення коефіцієнту дифузії, прокоментуйте його залежність від температури та матеріалу;
- •6) Поясніть вплив дифузії на точність виготовлення компонентів мікросхем. Що таке гранична розчинність домішок в кремнії?
- •7) Поясніть формулу, що описує розподіл концентрацій домішок в напівпровіднику після двостадійної дифузії:
- •8) Опишіть дифузію з необмеженого джерела (етап загонки домішок). Допоміжні формули:
- •9) Опишіть дифузію з обмеженого джерела (етап розгонки домішок). Допоміжні формули:
- •10) Для етапів загонки і розгонки намалюйте графіки залежності концентрації домішок в напівпровіднику від глибини та від часу дифузії. Поясніть чому графіки так виглядають;
- •11) Намалюйте інтегральний резистор на основі базової області в розрізі і в плані. Опишіть кожен компонент такого резистора.
- •12) Намалюйте інтегральний резистор на основі емітерної області в розрізі і в плані. Опишіть кожен компонент такого резистора.
- •13) Виконайте порівняльний аналіз інтегральних резисторів на основі емітерної та базової областей. Як визначити питомий поверхневий опір, якщо відомий питомий об’ємний опір?
- •14) Опишіть методику розрахунку інтегрального резистора;
- •15) Чим обумовлена похибка опору інтегрального резистора? Поясніть кожну складову цієї похибки.
- •18) Виконайте порівняльний аналіз інтегральних дифузійних та мдн конденсаторів;
- •19) Поясніть як залежить ємність інтегрального дифузійного конденсатора від концентрацій домішок в шарах-обкладках та від напруги, прикладеної до такого конденсатора;
- •20) Напишіть та поясніть формулу розрахунку ємності інтегрального дифузійного конденсатора;
- •21) Напишіть та поясніть формулу розрахунку ємності інтегрального мдн конденсатора;
- •22) Поясніть від чого залежить пробивна напруга інтегрального дифузійного та мдн конденсаторів. Поясніть чому на інтегральні дифузійні конденсатори потрібно подавати зворотне зміщення;
- •23 ) Чому по мірі просування від емітерної області до колекторної, питома ємність дифузійних конденсаторів зменшується, а пробивна напруга збільшується?
- •28) Намалюйте інтегральний багатоемітерний n-p-n транзистор в розрізі і в плані. Поясніть елементи його структури.
- •29) Поясніть ефект витіснення току емітера та особливості конструкції потужних транзисторів;
- •30) Намалюйте інтегральний p-n-p транзистор в розрізі і в плані. Поясніть елементи його структури.
- •31) Поясніть принцип функціонування та призначення транзистора Шотткі. Намалюйте такий транзистор в розрізі.
- •32) Поясніть принцип функціонування діода Шотткі.
- •33) Поясніть принцип функціонування біполярного транзистора;
- •Коэффициенты усиления биполярного транзистора
- •35) Від яких факторів залежить пробивна напруга переходу колектор-емітер в дифузійному інтегральному транзисторі, виготовленому за планарною технологією?
- •36) Поясніть формули та величини, які входять в ці формули:
- •38) Поясніть наведені нижче залежності:
- •39) Поясніть формули та величини, які входять в ці формули:
- •40) Поясніть формули та величини, які входять в ці формули:
- •41) Поясніть формули та величини, які входять в ці формули:
- •42) Поясніть які характеристики інтегрального біполярного транзистора залежать від товщини бази та характер цієї залежності;
- •43) Змістовно поясніть відмінності між дрейфовими та бездрейфовими транзисторами (відмінності у конструкції та у процесах, що протікають в базі);
- •44) Поясніть формули та величини, які входять в ці формули:
- •45) Частотні властивості транзистора. Пояснити які параметри транзистора залежать від частоти і який характер цієї залежності;
40) Поясніть формули та величини, які входять в ці формули:
К = Т ln (NдК/ni)2 ; Э = Т ln [(NаБ(хjЭ)/ni)2];
Контактная разность потенциалов на коллекторном переходе
К = Т ln (NдК/ni)2 = 0,026 ln (3,55.1016/(2.1010))2
Иногда в аналогичных расчетах (см. литературу) концентрацию собственных носителей в кремнии ni берут равной 1010 см–3, что выполняется очень редко. Обычно кремний не удается очистить от примесей полностью, и ni не бывает меньше 2.1010, что и было здесь учтено. Недостаток приведенной выше формулы состоит в предположении, что вблизи коллекторного перехода концентрация примесей в базе равна концентрации их в коллекторном слое (квадрат в числителе под знаком логарифма). Более точное значение получается при использовании другой формулы:
К = Т ln (Nа(х'К).Nд(x''К) /ni2),
где х'К — граница ОПЗ коллекторного перехода со стороны базы, а x''К — граница ОПЗ коллекторного перехода со стороны коллектора. Здесь NаК > NдК, но поскольку мы не знаем точной ширины ОПЗ на стороне базы, мы принимаем значение в точке перехода, хотя на самом деле NаК будет немного больше (на несколько процентов).
Контактная разность потенциалов на эмиттерном переходе (расчет после п. 11):
Э = Т ln (NаБ(хjЭ) . NдЭ(хjЭ)/ni2),
где х'Э — граница ОПЗ эмиттерного перехода со стороны эмиттера, а x''Э — граница ОПЗ эмиттерного перехода со стороны базы. Как и в предыдущем случае, мы вносим погрешности по сравнению с (NаБ(х''Э).NдЭ(x'Э), но эти погрешности разнополярны для обоих слоев и несколько компенсируют друг друга. Численное значение к.р.п. эмиттерного перехода
Э = Т ln [(NаБ(хjЭ)/ni)2]
41) Поясніть формули та величини, які входять в ці формули:
;
U0
=
U0 =
q – елементарний заряд. Nдк – концентрація донорів в епітаксіальному(колекторному) шарі. La- концентрація акцепторів в еміторном переході.
U0-допоміжний потенціал, умовна величина яка входить в ряд формул у якості коефіцієнта.
Тут
– ширина ОПЗ, яка розходится у сторону
бази. ,
LаБ
- характеристична довжина в розподілі
домішок акцепторів, U0-допоміжний
потенціал, умовна величина яка входить
в ряд формул у якості коефіцієнта, k-
контактна різниця потенціалів на
колекторному переході.
UКБ
–
Напруга на колекторному переході.
42) Поясніть які характеристики інтегрального біполярного транзистора залежать від товщини бази та характер цієї залежності;
Встановлено що fотс істотно залежить від товщини бази. Чим менша товщина тим швидше проходять дирки в базу, і в результаті збільшуєтся гранична частота, та збільшуєтся швидкодія транзстора.
43) Змістовно поясніть відмінності між дрейфовими та бездрейфовими транзисторами (відмінності у конструкції та у процесах, що протікають в базі);
У залежності від механізму проходження носіїв заряду в області бази відрізняють бездрейфові і дрейфові транзистори. У бездрейфових транзисторах перенос неосновних носіїв заряду через базову область здійснюється в основному за рахунок дифузії. У дрейфових транзисторах в області бази шляхом відповідного розподілу домішок створюється внутрішнє електричне поле і перенос неосновних носіїв заряду через базу здійснюється в основному за рахунок дрейфу.