Методичні вказівки

При вивченні цього розділу, який завершує собою навчальну дисципліну «Твердотільна електроніка», потрібно ознайомитися з основними етапами розвитку мікроелектроніки, засвоїти такі поняття як мікроелектронний виріб, інтегральна схема (ІС), елемент ІС. Слід зрозуміти, що основною технологічною відмінністю сучасних електронних схем є їх виготовлення у єдиному технологічному процесі.

В подальшому слід ознайомитися з особливостями класифікації ІС та системою їх умовних позначень. Слід чітко зрозуміти різницю між двома основними технологіями виготовлення ІС – гібридною і напівпровідниковою, з’ясувати їх переваги та недоліки. Потрібно засвоїти, що при використанні гібридної технології розрізняють два різновиди плівкових ІС: товстоплівкові, у яких товщина нанесених плівок складає d > 10 мкм та тонкоплівкові, у яких d ≤ 1-2 мкм. Студенти повинні знати як виглядають та створюються за цією технологією такі неактивні елементи мікросхем як резистори, конденсатори, індуктивності та ін.

В подальшому необхідно розібратися з особливостями планарно-дифузійної та планарно-епітаксійної технологіями створення ІС, їх недоліками та перевагами, методами ізоляції окремих елементів мікросхеми, способами створення активних та пасивних елементів.

Особливу увагу студентам потрібно звернути на особливості біполярних і МОН-структур твердотільної мікросхемотехніки, на їх параметри, характеристики та застосування у мікросхемах різного ступеня інтеграції. Потрібно засвоїти, що, звичайно, у мікросхемах замість діодів застосовуються біполярні транзистори у діодному вмиканні і відомо п'ять варіантів такого вмикання. Важливим видається також ознайомлення студентів з топологією і схемотехнікою перспективних схем з інжекційним живленням.

І, нарешті, дуже корисно в результаті вивчення даного розділу усвідомити, що мікросхемна техніка за своїми прийомами і засадами суттєво відрізняється від дискретної транзисторної схемотехніки. Саме тому розділ 7 «Основи мікроелектроніки» є перехідним «містком» необхідним для якісного засвоєння студентами курсу мікросхемотехніки.

Література: [1], с.234-257; [2], с.284-294.

Питання до самоконтролю

1. Як ІС поділяються за ступенем інтеграції?

2. Розглянути відмінності у маркуванні ІС за європейською, американською, японською та російською системою позначень.

3. Розглянути особливості планарно-епітаксійної та планарно-дифузійної технологій виготовлення ІС. Вказати недоліки планарно-дифузійної технології.

4. Провести порівняльну характеристику гібридних і напівпровідникових ІС з огляду на прецизійність приладів і ступінь їх інтеграції.

5. Описати процедуру виготовлення таких неактивних елементів ІС як резистори, конденсатори, індуктивності.

6. Описати процедуру виготовлення таких активних елементів ІС як тиристори, транзистори та діоди.

7. Чому серед твердих біполярних інтегральних транзисторів переважна більшість має n-p-n провідність?

8. Вказати топологічні особливості багатоемітерних і багатоколекторних біполярних структур. Де вони застосовуються?

9. Розглянути особливості технології виготовлення інтегральних МДП структур.

10. Розглянути будова, принцип дії і застосування вентиля ІС з інжекційним живленням.