§3.2 Биполярлы транзисторлар.

ИМС-барлық құрылымды-технологиялық группасының негізгі күрделі элементі транзистор болып табылады.Шалаөткізгіш ИМС-терді микросхеманы дайындау процесінде құрылатын биполярлы және МДП-транзисторлар негізінде іске асырады.Соңғы кездері ИМС-те Шотки барьері бар,көпэмиттерлі,көпколлекторлы,микроқуатты тез әрекет ететін транзисторларды қолданады.Биполяр транзисторлардың көбісін n-p-n типті құрылыммен планарлы технология бойынша дайындайды,бірақ кейбір жағдайда p-n-p типті транзисторлар қолданылады.n-p-n типті транзисторлар p-n-p типті транзисторларға қарағанда электрлі сипаттамасы жақсартылған,физикалық және технологиялық факторлармен бірге шартталған.

Транзисторда α токтың жеткізу коэффициентінің максималды мәнін қамтамасыз ету үшін эмиттердің эффективті интеграл коэффициенті γ→1.Егер эмиттер базадан күштірек легірленсе мүмкін болады,эмиттердегі қоспа концентрациясы мүмкіндігінше максималды болу керек.Транзистордың базалы және эмиттерлі облысы диффузиямен қалыптасады.Кремнийдегі шекті фосфор ерітіндісі бор ерітіндісінен жоғары,именно фосфор диффузиясын n-типті жоғарылегірленген эмиттер облысын құру үшін қолданылады.Сонымен қатар n-p-n типті транзисторда базадағы негізгі емес заряд тасушылар электрондар болып табылады.Электрондар қозғалғыштығы бірдей температурада және кремнийдегі қоспа концентрациясы кемтіктер қозғалғыштығынан екі есе көп болады.Транзистор базасы p-типті болғаны дұрысырақ.Осыдан заряд тасушылардың база арқылы ұшып шығу уақыты n-p-n типті транзисторларға қарағанда n-p-n типті кремнийлі транзисторлардікі азырақ.Шалаөткізгішті ИМС терде биполярлы транзистордың құрылысы қалған элементтердің структурасын анықтайды,яғни активті әрі пассивті элементтер транзисторлы структура негізінде қалыптасады.Транзистор параметрлері басқа элементтердің параметрлері үшін анықталатын болып табылады.

Транзисторлардың қолдану облысы және олардың ИМС-те орындайтын функциялары транзистордың қосылу схемасы және жұмыс режиміне тәуелділігін сипаттайтын электрлі статикалық және динамикалық параметрлердің жиынтығымен анықталады.Электрлі параметрлердің нақты мәні транзистордың құрылымдық параметріне тәуелді яғни физикалық құрылым параметріне:құрылымның геометриялық өлшеміне (коллекторлы және эмиттерлі өткелдің терең жатуы,эмиттер,коллектор облыстарының өлшемі және конфигурациясы) және материалдың структуралық облыстарының электрофизикалық сипаттамасына(қоспалы таралу пішіні,қозғалғыштық,заряд тасушылардың өмір сүру уақыты).Транзистордың негізгі сипаттамасына айқындаушы әсер- күшейтуші және жиілікті- структуралы облыста қоспалы тарату сипатын және тразисторлы құрылымның изоляция әдісін көрсетеді.

Транзистордың структурасын және оның изоляциясын қалыптастыру дайындаудың технологиялық процесімен анықталады,ал қоспалы таралу пішіні технологиялық операцияны және олардың режимдерімен жүргізу әдісімен анықталады.

Транзисторларды изоляция әдісі бойынша және дайындау технологиясы бойынша классификацияланады,бұл шалаөткізгішті ИМС структурасына қарай классификациялануға негізделген.Изоляция әдісі бойынша структураларды изоляцияланған p-n өткелмен,диэлектрлі қабатпен және олардың комбинациясымен айырады.Дайындау технологиясы бойынша изоляция әдісіне тәуелсіз транзисторларды планарлы-диффузиялы,планарлы эпитаксиальды,изопланарлы деп бөледі.