Cadence / DSD 1 / Пассив эл-ты / D-R-LC

5

МОДЕЛИ ПАССИВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ИМС

1. Полупроводниковые диоды.

Эквивалентная схема

I — статический ток через р-п-переход;

R_S — сопротивление базы; G_leak — проводимость утечки;

С — сумма барьерной и диффузионной емкостей.

.

— ток через плоскую поверхность перехода,

— ток через торцевые (боковые) поверхности.

ВАХ этих токов аппроксимируются соотношениями:

, — тепловые токи

, — факторы неидеальности.

Емкость диода:

.

Диффузионные емкости основной и торцевой составляющих

Конструктувная

(паразитная)

емкость

Барьерные емкости основной и торцевой составляющих

Вольт-фарадные характеристики имеют такой же вид, как емкости р-п-переходов в модели МДПТ и БТ.

Конструктувная емкость не зависит от напряжения

Модель диода Шоттки отличается отсутстием диффузионных емкостей.

Температурные зависимости токов имеют такой же вид, как в модели БТ.

Температурные зависимости сопротивления базы и проводимости утечки — степенные функции, содержащие линейный и квадратичный члены.

К току через переход добавляется ток пробоя:

.

Его температурная зависимость — степенная функциея с линейным и квадратичным членами.

2. Резисторы.

Два типа резисторов:

1. на основе монокристаллического кремния;

2. на основе поликристаллического кремния.

Резисторы на основе монокристаллического кремния применяются в основном в ИМС на биполярных транзисторах.

Используется полупроводниковый слой р-типа, сформированный в процессе создания базовой области БТ (рис. а).

200…300 Ом / . Ниминалы — до ~ 5 кОм.

«Сжатые» резисторы имеют 2…3 кОм /  (рис. а).

п⁺- слой находится под плавающим потенциалом.

Поверхностное сопротивление поликремниевых резисторов может превышать 100 кОм / , что позволяет реализовать резисторы с сопротивлениями более 1…10 МОм. Такие резисторы используются, например, для поддержания режима хранения в элеменах памяти ЗУ статического типа.

Конструктивные особенности BEST-2 структур

конденсатора, резистора, п-р-п БТ, п- и р-МДПТ.

Эквивалентная схема резистора

Диоды — р-п переход между слоями базы и коллектора.

Емкости — барьерные и диффузионную емкости р-п перехода.

В модели поликремниевого резистора диоды отсутствуют, а емкости не зависят от напряжения.

3. Линии передачи.

Линии передачи распределенные L-C-R системы., Для их анализа необходимо использовать дифференциальные уравнения в частных производных (курс «Введение в технику СВЧ»).

Основные параметры: волновое сопротивление и электрическая длина (время распространения сигнала по линии).

.

где — физическая длина линии.

Простая модель линии передачи:

Точная модель линии передачи с потерями может быть составлена из большого числа одинаковых сегментов: