1.4.11 Внутрисхемные соединения

Внутрисхемные соединения осуществляются тонкими металлическими полосками – металлизационной плёнкой алюминия:

1. после создания структуры (n-p-n) в объёме полупроводниковой пластины, её покрывают слоем SiO₂;

2. вскрывают окна в слое SiO₂ фотолитографией под омические контакты;

3. напыляют плёнку алюминия;

4. покрывают слоем фоторезиста;

5. осуществляют фотолитографию;

6. травят алюминий;

ж) удаляют фоторезист.

Таким образом, осуществляется металлизация, а сам рисунок межсоединений называется металлической разводкой.

1.5 Разновидности транзисторов

1.5.1 Транзистор с барьером Шоттки.

Диод Шоттки шунтирует коллекторный переход (рисунок 1.13,а) и не даёт транзистору войти в насыщение, следовательно, время рассасывания подвижных носителей тока равно нулю, уменьшается время переключения, т.е. увеличивается быстродействие. Обозначение транзистора Шоттки, представляющего собой транзистор, шунтированный диодом Шоттки, приведено на рисунке 1.13,б.

Транзистор Шоттки имеет единую структуру (рисунок 1.13,в). Диод Шоттки образуется в месте контакта металла с высокоомным коллектором.

В режиме отсечки и активном режиме диод заперт, транзистор работает как обычный. В режиме, близком к насыщению U_KU_Б, диод отпирается, и часть тока базы потечёт через диод. Избыточный заряд в базе не накапливается, так как транзистор не входит в насыщение из-за отрицательной обратной связи с коллектора на базу через диод, и время рассасывания заряда t_РАС = 0.

1.5.2 Многоэмиттерный транзистор

М ногоэмиттерный транзистор (МЭТ) имеет несколько эмиттеров, один коллектор и одну базу. На рисунке 1.14,а приведена структура МЭТ. Взаимодействие эмиттеров между собой через базу исключено. МЭТ, не имеет дискретного аналога, широко используется в цифровых устройствах, например, в схемах транзисторно-транзисторной логики.

Включение МЭТ обычно осуществляется по схеме рисунка 1.14,б. На эмиттерных входах МЭТ могут действовать высокие и низкие потенциалы, а на базе ‑ всегда высокий. Если на всех эмиттерных входах МЭТ действуют высокие потенциалы (U>E), то эмиттерные переходы закрыты, а коллекторный – открыт. Проходит ток коллектора МЭТ, который в то же время является током базы транзистора VT₂. Транзистор VT₂ открыт.

Если хотя бы к одному из эмиттерных входов VT₁ приложен низкий потенциал, то откроется соответствующий эмиттерный переход и ток источника питания E пройдет через R_б и открытый эмиттерный переход. Потенциал базы за счет падения напряжения на резисторе R_б понижается, что приводит к прекращению коллекторного тока МЭТ VT₁ и базового тока транзистора VT₂. Транзистор VT₂ запирается.

1 .5.3 Составные транзисторы

Составные транзисторы состоят из двух, трех и т.д. транзисторов одного или разных типов проводимости. Составные транзисторы из транзисторов одного типа проводимости (n-p-n или p-n-p) предложены Дарлингтоном, их иногда называют схемами Дарлингтона (рисунок 1.15). Аналогично строят составные транзисторы типа p-n-p.

Составные транзи-сторы из транзисторов разных типов проводимости (рисунок 1.16) получили название составных транзисторов с дополнительной симмет-рией.

Составной транзистор (рисунок 1.17), выполненный как единое целое, может быть представлен в виде комбинации двух транзисторов VT₁ и VT₂, входы которых шунтированы резисторами R₁ и R₂, а выход всей комбинации ‑ диодом VD, защищающим составной транзистор от перегрузок и неправильного включения.

Т ранзистор VT₁ рассчитывают на значительно меньшую мощность, чем транзистор VT₂, и в соответствии с этим сопротивление R₁ обычно выбирают на один-два порядка больше сопротивления R₂. Коллекторный ток транзистора VT₁ является базовым током транзистора VT₂, поэтому общий коэффициент передачи тока составного транзистора, как и в схемах рисунки 1.15, 1.16 оказывается равным произведению коэффициентов передачи по току обоих транзисторов .

При малых входных напряжениях входной ток составного транзистора течет в основном через резисторы R₁ и R₂, шунтирующие входы транзисторов. С увеличением входного напряжения входные сопротивления составляющих транзисторов уменьшаются, шунтирование их резисторами ослабляется, и входные токи транзисторов все более определяются свойствами самих транзисторов. В активном режиме, когда влияние резисторов R₁ и R₂ практически не сказывается на работе транзисторов, коэффициент передачи составного транзистора может достигать значения 1000 и более.

Также широко используются комплементарные транзисторы – пара транзисторов с разным типом проводимости; супербетта транзистор имеет высокий коэффициент усиления тока =3000-5000 за счет супертонкой базы.