Интегральные микросхемы?
ИМС- это микроэлектронное устройство, состоящее из активных элементов(транзисторов, диодов), пассивных элементов (резисторов, конденсаторов, катушек индуктивностей и др.) которые изготавливаются в едином технологическом процессе, электрически соединены между собой и заключены в общий корпус.
Необходимо знать, что многим ИМС свойственно не завершенность, так как к ее выводам подключаются другие устройства, да бы функционировать с полной мощностью (навесные элементы, резонансные контуры, дроссели, разделительные или развязывающие конденсаторы и др.)
В зависимости от количества элементов, входящих в ИМС, их различают: по степеням интеграции:
1. степени интеграции- до 10 элементов
2. степени интеграции-от11 до 100
3. степени интеграции – от 101 до 1000 и т.д.
Их часто обозначают ИМС1, ИМС2, ИМС3
Схемы содержащие свыше 1000 элементов принято называть- большими интегральными микросхемами БИС
По функциональности делятся на два класса
1) логические (цифровые)
2) аналоговые (линейно-импульсные)
Логические ИМС используются в электронных вычислительных машинах ЭВМ, устройствах дискретной обработки информации, системах автоматики. Активные элементы этих схем работают в ключевом режиме.
Аналоговые схемы используют для усилителей сигналов низкой и высокой частот, генераторов и других устройств, где активные элементы работают в линейном режиме или осуществляют нелинейные преобразования входных сигналов.
Полупроводниковые интегральные микросхемы?
Полупроводниковой ИМС-наз. Микросхему, элементы которой выполнены в объеме или на поверхности полупроводникового материала (подложки).Основным материалом при изготовлении является кремнии.
При изготовлении ПИМС используют все активные и пассивные элементы ПИМС, созданные в едином кристалле, должны быть электрически изолированы друг от друга и в то же время соединены между собой в соответствии с функциональным назначением микросхемы.
Для электрической изоляции элементов их формируют в специально созданных в кристаллах кремния и изолированных друг от друга участках.
Изоляция создается либо с помощью диэлектрика (окисла кремния), либо обратно включенным p-n- переходами.
Рис. – а) Кремнии n-типа, который окисляется и на нем образуется пленка SiO2
б)в пленке SiO2 вытравливают канавки
в)проводится повторный процесс окисления с целью образования защитной пленки SiO2 на полученных ранее канавках
г)На полученную поверхность наращивают слой поликристаллического кремния собственной проводимости
д)удаляют с пластины при помощи шлифовки или химического травления лишний материал исходной пластины
1. Элементы ПИМС-ТРАНЗИСТОРЫ-являются основными и наеболее сложными элементами ИМС. Используются как биполярные, так и униполярные.
У
ниполярные
транзисторы
- управляемые напряжением, потребляют
меньшую мощность, имеют меньшие размеры
элементов и большую степень интеграции.
РИС 7.3
а) методом фотолитографии наносят защитный слой SiO2
б) через окна в подложку методом диффузии вводят примесь n- типа
в) производят повторную диффузию примеси p-типа с целью получения базовой области.
г) 3-я диффузия приводит к образованию эмиттера.
Н
а
рис 7.4 все так же
