Топология биполярного транзистора
Исходным материалом служит кремниевая подложка p-типа с удельным сопротивлением порядка 5…20 Ом*см. Основные процессы, используемые для изготовления n–p–n транзисторов со скрытым слоем:
на поверхность подложки p–типа методом селективной диффузии создается скрытый слой n+-типа;
создается кремниевая пленка n–типа толщиной 1-3 мкм;
проводится глубокая диффузия акцепторной примеси, обеспечивающая электрическую изоляцию этих элементов (этот процесс наиболее сложен);
выполняется диффузия донорной примеси для создания сильно легированной области n+-типа под коллекторным электродом;
диффузионным способом формируется база и эмиттер;
создаются контактные окна;
завершающими процессами являются металлизация, проводимая для получения токоведущих дорожек, и пассивирование.
Сюда входят классические процессы обработки кремния: фотолитография, диффузия и/или ионная имплантация, эпитаксия, высокотемпературная оксидирование, металлизация, отчистка поверхности, травление и нанесение из газовой фазы защитной пленки (пассивирование).
На рисунке 5 изображена топология биполярного транзистора:

Рис. 5 Физическая структура и топология биполярного интегрального транзистора.
ЭД – эмиттерная диффузия; ЭО – эмиттерное окно;
БД – базовая диффузия; БО – базовое окно;
РД – разделительная диффузия; КО – коллекторное окно;
СС – скрытый слой; ПО –окно к контакту подложки;
М – металлизация
Расчёты с помощью MathCad
Расчёт основных параметров
Нормальный
коэффициент передачи ![]()
Контактная разность потенциалов
![]()
![]()
Градиент концентрации примеси в коллекторном переходе
![]()
![]()
Ширина
ОПЗ коллекторного перехода с одним
градиентом ![]()

![]()
Граница ОПЗ коллекторного перехода со стороны коллектора
![]()
![]()
Характеристическая длина диффузии акцепторов

![]()
Концентрация доноров в коллекторе

![]()
Контактная разность потенциалов в эмиттере
![]()
![]()
Градиент концентрации примеси в эмиттерном переходе со стороны базы

![]()
Градиент концентрации примеси в эмиттерном переходе со стороны эмиттера
![]()
![]()
Ширина
ОПЗ эмиттерного перехода с двумя
градиентами ![]()

![]()
Граница ОПЗ коллекторного перехода со стороны базы
![]()
![]()
Ширина базы
![]()
![]()
Коэффициент диффузии электронов

![]()
Время диффузии сквозь базу

![]()
Параметры
для расчёта ![]()
![]()
![]()
![]()
![]()

![]()

![]()
Поверхностная концентрация акцепторов в базе
![]()
![]()
Характеристическая длина диффузии доноров

![]()
Параметры
для расчёта ![]()
![]()
![]()
![]()
![]()

![]()
Поверхностная концентрация доноров в эмиттере
![]()
![]()
Площадь коллектора
![]()
![]()
Нормальный коэффициент передачи
![]()
![]()
Инверсный
коэффициент передачи![]()
![]()
![]()
![]()

![]()
Поверхностная концентрация доноров в эмиттере
![]()
![]()

![]()
![]()
![]()
Инверсный коэффициент передачи
![]()
![]()
Коэффициент
передачи в подложку ![]()
![]()
![]()

![]()
Расчёт начальных токов
Диффузионный
ток эмиттерного перехода ![]()

![]()

![]()

![]()
![]()
![]()
Диффузионный
ток коллекторного перехода ![]()

![]()

![]()
![]()
![]()
Диффузионный
ток скрытого слоя ![]()

![]()

![]()
![]()
![]()
Ёмкости переходов
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Предельная частота коэффициента передачи тока

![]()

![]()
Дифференциальное сопротивление эмиттера
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Дифференциальное сопротивление базы
![]()
![]()
Дифференциальное сопротивление коллектора
![]()
![]()

![]()
