Полупроводниковые микросхемы
Полупроводниковые микросхемы - микроэлектронные изделия, выполняющие определенную функцию преобразования и обработки сигнала, все элементы и межэлементные соединения которых выполнены в объеме и на поверхности полупроводника.
Полупроводниковые микросхемы помещают в металлические корпуса или заливают пластмассой, например эпоксидной смолой, с соответствующими проволочными или ленточными выводами. Корпуса значительно увеличивают габаритные размеры микросхем. Применение полупроводниковых микросхем в цифровых и релейных схемах приводит к уменьшению их габаритов, массы и цены. Полупроводниковые микросхемы аналогового типа, например усилители, менее распространены из-за трудностей выдержать допуски на параметры всех элементов.
Полупроводниковые микросхемы в настоящее время являются одним из наиболее перспективных направлений микроэлектроники, они позволяют создавать надежные и достаточно сложные в функциональном отношении схемы малых размеров. Основным преимуществом этого направления является возможность изготовления высококачественных активных элементов и относительно простое осуществление их защиты. Поскольку полупроводниковые микросхемы обычно изготавливают на кремнии планарно-эпитаксиальным методом, то защита поверхности может осуществляться просто окислением кремния.
Полупроводниковые микросхемы могут рассеивать мощность 50 - 100 мВт, работать на частотах до 20 - 100 МГц, обеспечивать время задержки до 5 не.
Полупроводниковые микросхемы в круглых корпусах из-за очень малых расстояний между выводами могут соединяться друг с другом только с помощью многослойных печатных плат.
Полупроводниковые микросхемы нуждаются в температурной компенсации, для чего используют отрицательную обратную связь.
Полупроводниковая микросхема - микросхема, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в объеме и на поверхности полупроводника.
Полупроводниковые микросхемы в большинстве случаев являются изделиями широкого применения: одни и те же микросхемы используются в микроэлектронной аппаратуре различного назначения. Они выпускаются большими партиями; только при этом условии окупаются высокие затраты на разработку новых типов микросхем.
Функциональные полупроводниковые микросхемы характерны тем, что в них невозможно выделить отдельные структурные области, эквивалентные отдельным элементам. Такие схемы оцениваются в целом по выполняемой ими функции. Функциональные полупроводниковые микросхемы получают созданием локальных неоднород-ностей внутри кристалла, что дает возможность управлять потоком объемных зарядов с помощью электрических и магнитных полей.
Элементы полупроводниковой микросхемы соединяются в единую функциональную схему при помощи металлизированных проводников, которые соответствуют линиям связи в электрической принципиальной схеме. Допускается отклонение изображения металлизированного проводника на топологии по сравнению с эскизом задания.
Транзисторы полупроводниковых микросхем могут иметь несколько отдельных эмиттеров при одной базе и одном коллекторе. Такие транзисторы называются многоэмиттерньши.
Конденсаторы полупроводниковых микросхем изготовляют либо на смещенном в обратном направлении р - / г-переходе, либо на основе структуры металл - окисел - полупроводник. В последнем случае обкладками являются металлическая пленка алюминия и полупроводник, а изолятором - окисел.
В обычной полупроводниковой микросхеме вся рассеиваемая мощность выделяется в кремниевом кристалле, что вызывает повышение его температуры и снижение надежности из-за тепловых перегрузок. В совмещенной микросхеме рассеиваемая мощность распределяется между тонкопленочными резисторами и кремниевым кристаллом.
В полупроводниковых микросхемах самыми распространенными являются конденсаторы на основе / 7-я-переходов. Их создание не требует дополнительных технологических операций, поскольку используются те же переходы, что и в транзисторной структуре. При этом используется барьерная ( зарядная) емкость р-п-пере-хода при обратном смещении. Удельная барьерная емкость Суд зависит от распределения примесей в прилегающих к переходу областях и от прилсженного напряжения.