1. Маршрутная карта изготовления транзистора

• Скрытый слой:

Окисление подложки для формирования маскирующего окисла.

Фотолитография.

Легирование области скрытого слоя.

Травление окисла.

• Изоляция:

Выращивание эпитаксиального слоя.

Формирование маскирующего окисла.

Фотолитография.

Травление изолирующих канавок.

• Базовая область:

Окисление.

Создание толстого изолирующего окисла.

Формирование маскирующего окисла, фотолитография, легирование области базы

(маска – изолирующий окисел).

• Эмиттерная область:

Фотолитография.

Легирование области эмиттера и подлегирование области контакта к коллектору (маска – изолирующий окисел + фоторезист).

• Контактные окна:

Формирование маскирующего окисла.

Фотолитография.

Травление окисла для создания контактных окон (маска – фоторезист).

Нанесение пленки Al.

• Металлизация:

Фотолитография.

Создание линий межсоединений в схеме (маска – фоторезист).

5. Малосигнальная эквивалентная схема

Малосигнальная эквивалентная схема (рисунок 2) описывает работу транзистора в нормальном режиме, что позволяет существенно упростить схему, а так же учесть элементы которыми обычно пренебрегают.

Се_, Сс – барьерные емкости эмиттерного и коллекторного переходов.

Сеd – диффузионная емкость эмиттерного перехода.

r_e – дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода.

На рисунке приведена эквивалентная схема биполярного транзистора, построенная на основе модели Эберса-Молла. Схема описывает только малые переменные составляющие токов и напряжений, поэтому в ней нет источника тока, моделирующего тепловой ток закрытого коллекторного перехода. Инерционные свойства коэффициента передачи тока учитываются путем введения диффузионной емкости эмиттераС_ed. При этом коэффициент передачи  в генераторе тока является действительным числом, не зависящим от частоты. Эмиттерный диод заменен дифференциальным сопротивлением эмиттерного перехода , которое может быть определено из соотношения:

.

Сопротивление r_c и источник тока связаны с эффектом Эрли. Транзисторный эффект моделируется генератором тока . Ток этого генератора связан не с полным током эмиттера , а только с той его частью, которая течет через сопротивление r_e. Часть эмиттерного тока, протекающая через барьерную емкость эмиттерного перехода C_e, не связана с инжекцией носителей заряда в базу и не может отразиться на коллекторном токе.

6. Распределение донорной и акцепторной примесей

Концентрация акцепторов в базе вычисляется по формуле:

(1)

• L_b – диффузионная длина примеси в базе,

• N_bs – поверхностная концентрация базовой примеси.

Чтобы найти диффузионную длину примеси в базе L_b, воспользуемся условием что в точке равной глубине технологического перехода коллектор-база x_jc, концентрация акцепторной примеси в базе N_ab равно концентрации примеси в коллекторе N_c:

N_ab(x_jc) = N_c (2)

Подставляя в (1) и выражая L_B получим:

(3)

Подставляя исходные данные получим L_B = 0.239 мкм.

Концентрация доноров в эмиттере равна:

(4)

• Le – диффузионная длина неосновных носителей в эмиттере,

• N_es – поверхностная концентрация эмиттерной примеси.

На границе технологического перехода эмиттер-база x_je концентрация доноров в эмиттере равна:

(5)

Подставляя в (4) и выражая L_e получим:

(6)

L_E = 0.157 мкм.

Зная концентрации в эмиттере, базе, коллекторе и подложке можно построить график распределения примеси.

Эффективность эмиттера:

(7)

• величина N_dmax составляет 4.3*10¹⁸ см ^-3 для кремния легированного фосфором.