Билет №19

1. Выбор форм и размеров п/п резисторов под заданные параметры. Варианты конструкций п/п резисторов.

2. Задача. Изобразите на рисунке структуру транзистора с барьером Шоттки и объясните механизм повышения быстродействия по переключению БПТШ.

Билет № 20

1. Диоды ИС с барьером Шоттки. Структура, топология. Параметры. Применение. БПТ с диодами Шоттки. Цифровые ТТЛШ ИС.

2. Задача. Выполните выбор формы и расчет размера полупроводникового резистора под следующие параметры: R = 80 ом; R₀ = 5∙10^-6 ом/см²; R□ = 10 ом; R = 0,2; R□ = 0,1; Резистор в эмиттерном слое структуры ЭПСК; Do = 2мкМ – минимальное расстояние между смежными границами в топологии; Хeb = 1,5 мкМ. Учесть влияние профиля.

Билет № 21

1. Инжекционный БПТ. Структура, топология БПТ с инжекционным диодом. Формирование топологии базиса схем И2Л. Выбор размеров и форм элементов.

2. Задача. Сравните в форме отношения площади топологических рисунков БПТ в структурах ЭПСК и ЭПСВ при следующих данных: Толщина структуры в приборах – 6 мкм; границы топологии на поверхности образуют квадраты размером 50х50 мкм. Технология – 4 мкм. В площадь прибора включается половина разделительной области между смежными приборами.

Билет № 22

1. План кристаллов ИС. Области и их назначение на кристалле. Зависимость размеров элементов от структуры приборов. Направления снижения потерь и площади кристалла.

2. Задача. Определите напряжение пробоя и удельную емкость изоляции структуры ЭПСК по донной и боковой поверхности при следующих данных: материал Si; N_ЭПС = 10¹⁷ [см^-3]; N_P = 10¹⁶ [см^-3]; N_{разд.пов.} = 10¹⁸ [см^-3]; F_К = 0,7 в. – конт. разность, N_ЭПС = 6 мкм; Х_РАЗД = 8 мкм.

Билет № 23

1. Эффекты модуляции размеров структурных областей резисторов, транзисторов. Влияние на ВАХ резисторов, БПТ «поперечной» структуры.

2. Задача. Определите размеры и представьте эскиз контактного перехода резистора при следующих данных: Р_R = 0,2 вт, Р_УД = 2 вт/см², R□ = 0,4 ком, Р = 4 ком, Р₀ = 0,2 ом∙мм², ∆l = ∆с = 50 мкм.

Определите погрешность Rk/R (.R_k – сопротивление контактов).

Билет № 24

1. Эффект модуляции проводимости на п/п кристаллах. Планарный полевой транзистор (ППТ). Параметры полевого транзистора. Зависимость от первичных параметров слоев. Влияние топологии на параметры ППТ.

2. Задача. Выполните расчет резистора. Исходные данные: R = 5 кОм; R□ = 500 ом; R  2∙10^-2; R□ = 5∙10^-2; L = ∆C  20 мкм; R₀ = 0,1ом*мм²; Р = 0,1 вт; Руд = 2 вт/см².

Билет № 25

1. Оценка и обеспечение показателей качества конструкций ИС. Обеспечение теплового режима. Учет свойств материалов и конструкций ИС. Модели учета.

2. Задача. Определите индуктивность и добротность катушки индуктивности пленочного типа круглой формы, размещенной на площади 1 см². Разрешенный минимальный размер и соответственно зазор 50 мкм, сопротивление проводника R□ пр. = 0,05 ом, частота применения 2 мГц.

Поверхностным эффектом пренебречь.

Билет № 26

1. Средства защиты кристаллов и плат ИС. Конструкции ИС. Корпусы. Нормирование требований к конструкциям корпусированных ИС.

2. Задача. Определите толщину коллекторного слоя структуры с ЭПСВ (n-p-n) при следующих данных: N_ЭПС = 10¹⁸ см^-3; N_ОСНОВ = 10¹⁶ см^-3; N_{mаx коллектора} = 5∙10¹⁸ см^-3. Используя планшеты Ирвина, выполните расчет сопротивления квадрата слоя коллектора.

Билет № 27

1. Влияние частоты на параметры планарных конструкций. Частотные эффекты в материалах и радиоэлементах. Модификация конструкций элементов для применения в диапазоне СВЧ. Требования к конструкциям, формам, размерам. Средства согласования

2. Для однополосковых планарных конструкций электродов к эмиттеру и базе БПТ приведите и объясните ожидаемую графическую форму зависимости плотности тока в электродах от координат Х, У. Начало системы координат на плоскости каждой из названных электродных областей предпочтительно совместить с границей начала активной области электрода.

Билет № 28

1. Компоненты ГИС. Конструкции. Сравнительная характеристика. Основные параметры активных и пассивных радиоэлементов – компонент. Ограничения на применение.

2. Задача. В структуре ЭПСК n-p-n необходимо обеспечить напряжение (рабочее) изоляции коллектор – основание ≥ 10в. Известно: толщина ЭПС – 8 мкМ; глубина разделительной диффузии -10 мкМ; N_ЭПСК = 10¹⁶ см^-3.

Определите концентрации в пластине и на поверхности разделительной области, при которых требование задания удовлетворяется.

Билет № 29

1. Индуктивности ГИС и ИС. Параметры, конструкции. Выбор форм и размеров. Схема замещения индуктивности. Зависимость параметров от частоты.

2. Задача. В структуре ЭПСВ концентрация примесей ЭПС и исходной пластины равны N_ЭПС. Толщина ЭПС = 6 мкМ; ХКВ = 3 мкМ. Глубина разделительной диффузии - 4 мкМ. Максимальные концентрации в разделительной области и слое коллектора относятся как 1/5. Сравните напряжени см^-3е пробоя изоляции коллектора по боковой поверхности и основанию.

Билет № 30

1. Конденсаторы тонко- и толстопленочные без и с подгонкой номинала. Параметры. Выбор форм и размеров. Схемы замещения зависимости частотных параметров.

2. Задача. Определите коэффициент передачи тока базы в структуре БПТ (n-p-n) с ЭПС базы при рабочем напряжении U_КЭ = 4в и следующих данных: Neo = 10²⁰ см^-3; Nbo = 10¹⁷ см^-3; Nkm = 10¹⁸ см^-3; Хeb = 10 ^{– 4} см ; Хkb= 2∙10^-4 см; Xэпс = 5∙10^-4 см; Feb = Fkb = 0,7 в; Tnb= 1 мкС; Tpe = 0,1мкС; Ukb проб.> 20 в; Dnb = 5 см²/сек.

Билет № 31

1. Резисторы с подгонкой номинала. Выбор форм и размеров тонко и толстопленочных резисторов с подгонкой конструкции. Параметры.

2. Задача. При неизменном токе эмиттера БПТ (n-p-n) типа оцените изменение коэффициента передачи тока базы при увеличении напряжения между коллектором и эмиттером с 4 до 8 вольт при следующих данных: структура – ЭПСК; Ueb = 0,6 в; Web(0)= 0,1мкМ; Wkb(0) = 0,3мкМ; Хkb = 2мкМ; Хeb =1мкМ; La = 0,3мкМ; Ld = 0,1мкМ; Dnb = 5см²/сек; Tpe= 0,1мкС; Tnb= 1мкС; Ukb проб.= 35 в;.

Билет № 32

1. Резисторы ГИС. Конструкции, параметры резисторов. Выбор форм и размеров резисторов без подгонки. Схемы замещения. Частотные зависимости параметров.

2. Задача. Определите максимальный ток одноэмиттерной топологии БПТ с двухсторонним базовым контактом при следующих исходных данных: R□соед. = 0,2 ом; I₀ = 2 А/мм²; В = 100; R□b акт.= 1500 ом; Do = 2∙10^-4 см, при отклонении плотности тока по эмиттеру не более 10%. (Do-минимальный технологический размер окна в слое)..

Билет № 33

1. ГИС. Платы, материалы, соединения, контакты. Планирование областей плат ГИС. Выбор форм и размеров, контактов, соединений.

2. Задача. Определите максимальный ток одноэмиттерной топологии БПТ с двухсторонним базовым контактом при следующих исходных данных: R□соед. = 0,2 ом; I₀ = 2 А/мм²; В = 100; R□b акт.= 1500 ом; Do = 2∙10^-4 см, при отклонении плотности тока по эмиттеру не более 10%. (Do-минимальный технологический размер окна в слое)..

Билет № 34

1. Схема замещения ППТ, ММДПТ для оценки временных и частотных параметров приборов и схем с их применением. Зависимость параметров от частоты.

2. Задача. Выполните выбор формы и расчет размера полупроводникового резистора под следующие параметры: R = 80 ом; R₀ = 5∙10^-6 ом/см²; R□ = 10 ом; R = 0,2; R□ = 0,1; Резистор в эмиттерном слое структуры ЭПСК; Do = 2мкМ – минимальное расстояние между смежными границами в топологии; Хeb = 1,5 мкМ. Учесть влияние профиля.

Билет № 35

1. Топологический чертеж ИС, оригинал, шаблон. Назначение, состав объектов и форм представления на топологическом чертеже кристаллов.

2. В выходном усилителе мощности ТТЛ схемы применен смещающий уровни напряжений диод. Выходной узел усилителя расположен между катодом диода и коллектором активного транзистора. Аргументируйте выбор структуры интегрального диода.

Билет № 36

1. Торцевые БПТ. Структура. Топология. Обеспечение параметров назначения через первичные параметры структуры, форму и размеры. Типовые значения параметров. Область применения.

2. Оцените емкость и добротность пленочного конденсатора при следующих ограничениях: Суд. = 8000 пф/см²; частота применения - 10 МГц; tg б = 0,01; R□ пр.= 0,05 Ом; длина и ширина перекрытия обкладок соответственно равны 5мм и 10 мм; Оцените габариты при L = ∆C  20 мкм;

Билет № 37

1. Функциональная интеграция п/п ИС. Принципы функциональной интеграции. Привести пример топологии к цифровым ИС.

2. Задача. Сравните в форме отношения площади топологических рисунков БПТ в структурах ЭПСК и ЭПСВ при следующих данных: Толщина структуры в приборах – 6 мкм; границы топологии на поверхности образуют квадраты размером 50х50 мкм. Технология – 4 мкм. В площадь прибора включается половина разделительной области между смежными приборами.

Билет № 38

1. Искажения и помехи в п/п ИС и ТИС. Классификация искажений и помех. Способы ослабления влияния. Модели и методы оценки влияния помех

2. Задача. Выполните расчет размеров тонкопленочного резистора при следующих исходных данных: R = 2,5 кОм; R□ = 0,5 кОм; R₀ = 0,5 ом*мм², R  0,15;  R□  0,06; P  200 мвт; Р_уд  2 вт/см²; совм  ∆лин 10 мкм.