- •5. Охарактеризуйте имс по степени интеграции и по функциональному признаку.
- •6. Дайте определение различным типам микросхем (полупроводниковая, гибридная, совмещенная).
- •8. Каким образом геометрические параметры полупроводниковых структур сказываются на электрофизические?
- •9. Приведите примеры конструкций полупроводниковых резисторов и конденсаторов и охарактеризуйте их.
- •Структура диффузионного резистора с использованием базового слоя (а), пинч-резистора (б) и эммитерного слоя (в)
- •12. Что такое коэффициент формы резистора и каким образом он может быть определен?
- •13. Каким образом на итоговое сопротивление резистора сказываются приконтактные области?
- •14. Какая емкость p-n-перехода используется при изготовлении полупроводникового диффузионного конденсатора?
- •17. Варианты изготовления диодов по биполярной технологии
- •Интегральные диоды (диодные включения транзистора)
- •Конструкции интегральных диодов
- •18. Приведите пример конструктивно-технологической реализации диодов и транзисторов Шоттки.
- •Конструкции (а, б) и принципиальная схема (в) транзисторов с диодами Шоттки с охранным кольцом (а) и с расширенным металлическим электродом (б)
- •25. Металлическая разводка и принципы ее проектирования
- •Сечение (а) и общий вид (б) пересечения металл — поликремний
- •Вид сверху (а) и разрез (б) диффузионной перемычки
- •26. Приведите пример и поясните технологического процесса изготовления тонких пленок для гимс.
- •27. Какие материалы используются для изготовления подложек гибридных и совмещенных имс? Требования к подложкам.
- •28.Поясните методику расчета геометрии пленочных резисторов.
- •Топология (а) и структура (б) прямолинейного резистора
- •Пленочные резисторы больших номиналов: меандр (а), змейка (б), полосковый (в).
- •Неправильное расположение контактных площадок
- •29. Поясните методику расчета пленочных конденсаторов.
- •Структура (а) и топологии (б, в, г) пленочных конденсаторов
- •30.Поясните методику расчета пленочных катушек индуктивности.
- •Топология катушекиндуктивности круглой (а) и прямоугольной (б) формы
- •Зависимость коэффициента k от соотношения диаметров
13. Каким образом на итоговое сопротивление резистора сказываются приконтактные области?
Расчетную длину резистора определяем по выражению
,
где
– количество изгибов резистора на угол
π/2; k1,
к2
—
поправочные коэффициенты, учитывающие
сопротивление контактных областей
резистора (рис. 7.3, а
– г),
зависящее от конфигурации контактной
области резистора, соотношения размеров
контактного окна L1
контактной области L2
и реальной ширины резистора b
с
каждой его стороны; п1
и
п2
—
число контактных площадок (обычно n
=
2).
|
|
|||
|
|
|||
а) |
б) |
в) |
г) |
|
Значения коэффициентов k1 и k2 для расчета диффузионных резисторов при различных конфигурациях контактных площадок (a, б – низкоомные резисторы, в,г – высокоомные резисторы)
14. Какая емкость p-n-перехода используется при изготовлении полупроводникового диффузионного конденсатора?
В полупроводниковых ИМС в качестве конденсаторов чаще всего используют обратно смещенные p-n-переходы. Кроме того, используются структуры металл-диэлектрик-полупроводник (МДП) в том числе и в биполярных микросхемах. Реже используются структуры типа металл-диэлектрик-металл (МДМ). На рис. 7.4 приведены возможные структуры интегральных конденсаторов.
|
|
а) |
б) |
|
|
в) |
г) |
|
|
д) |
|
Структуры конденсаторов полупроводниковых ИМС: на основе эмиттерного перехода (а); на основе коллекторного перехода (б); на основе перехода коллектор-подложка (в); на основе параллельно включенных эмиттерного и коллекторного переходов (г); МДП – структура (д).
17. Варианты изготовления диодов по биполярной технологии
В качестве диода можно использовать любой из двух р-n-переходов расположенных в изолирующем кармане: эмиттерный или коллекторный. Можно также использовать их комбинации. Поэтому по существу интегральный диод представляет собой диодное включение интегрального транзистора.
Пять возможных вариантов диодного включения транзистора показаны на рис. 6.5 и 6.6. В табл. 6.1 приведены типичные параметры этих вариантов. Для них приняты следующие обозначения: до черточки стоит обозначение анода, после черточки — катода; если два слоя соединены, их обозначения пишутся слитно. Из табл. 6.1 видно, что варианты различаются как по статическим, так и по динамическим параметрам.
Интегральные диоды (диодные включения транзистора)
Конструкции интегральных диодов
Типичные параметры диодных структур
18. Приведите пример конструктивно-технологической реализации диодов и транзисторов Шоттки.
Широкое применение находят диоды Шоттки. Это обусловлено их специфическими характеристиками, позволяющими улучшить ряд важнейших параметров. Прежде всего с помощью диодов Шоттки удается увеличить их быстродействие и снизить рассеиваемую мощность.
В диодах с барьером Шоттки отсутствует накопление зарядов, так как принцип их действия основан на свойствах контакта полупроводника с металлом. Весь прямой ток, протекающий через такой контакт, создается электронами, перемещающимися из полупроводника в металл, которые быстро приходят в равновесие с другими электронами в металле. Этим объясняется отсутствие в диодах Шоттки сколько-нибудь значительного накопления заряда, мешающего быстрому выключению перехода. Быстродействие диодов Шоттки определяется в основном временем перезаряда барьерной емкости, которая зависит от ширины области объемного заряда и не связана с накоплением заряда.
Быстродействие
ключевого биполярного транзистора в
значительной степени определяется
длительностью процесса рассасывания
заряда неосновных носителей, накопленных
в базе и коллекторе при работе транзистора
в режиме насыщения, когда коллекторный
смещен в прямом направлении. Шунтирование
коллекторного перехода диодом Шоттки
позволяет сильно ослабить инжекцию
неосновных носителей открытым переходом,
так как диод Шоттки ограничивает
напряжение открытого коллекторного
p-n-перехода.
Конструкции планарных диодов Шоттки: а — с охранным кольцом; б—с тонким окислом по периферии контакта и расширенным электродом; в — с выводами выпрямляющего и омического контактов на одну сторону подложки; 1 — металл, образующий с полупроводником п-типа барьер Шоттки; 2 — металл, образующий с полупроводником п+-типа омический контакт
