Технология СБИС / sbis / tehnolog / i2l_a

Интегрально-инжекционная логикаИнтегрально-инжекционная логика Структуры интегрально-инжекционной логики (И2Л структуры) широко используются в маломощных запоминающих устройствах, микропроцессорах и ИС с высокой степенью интеграции.

Простейшая схема инвертора на биполярном транзисторе приведена на рис. 1.

Логическому нулю напряжения на входе транзистора соответствует логическая единица на выходе и наоборот.

В И2Л структуре входной резистор заменяется генератором тока (транзистор Т1), поставляющим носители в базу выходного транзистора Т2. Коллекторы выходного транзистора разведены для выполнения логических функций.

Принципиальная схема инвертора (вентиля) приведена на рис. 2.

Поперечное сечение вентиля И2Л на заключительном этапе технологического процесса показано на рис. 3.

Основной логический элемент сформирован путем объединения горизонтального транзистора Т1 p-n-p типа с вертикальным транзистором n-p-n типа, который имеет несколько коллекторов, предназначенных для выполнения независимых логических операций в различных частях схемы. Коллектор транзистора Т1 служит базой транзистора Т2, а скрытый n+ слой Т2 используется как база Т1. Легко видеть, что эти конструктивные особенности совместно с ликвидацией резистора существенно повышают степень интеграции схем.

Выходной транзистор работает в инверсном режиме. При Uвх= 0 носители в базу транзистора Т2 не поступают и на его выходе наблюдается высокий уровень сигнала. В случае высокого уровня входного сигнала Uвх ~ 0.8 В ток из транзистора Т1 инжектируется в базу Т2, переводя его в состояние насыщения. В этом случае с выхода логического элемента снимается низкий уровень логического сигнала Uкэ ~ 0.1 В.