Полупроводниковые интегральные схемы.

Это микроэлектронные изделия, элементы которых выполняются в объёме или на поверхности полупроводника. Изготоаляются полупроводниковые МСХ по планарной технологии, все элементы, т.е. резисторы, транзисторы, диоды, ёмкости, индуктивности формируются в 1 технологическом цикле, в тонком поверхностном слое полупроводниковой пластины, которая называется подложкой. Диаметр подложки составляет 40-150мм. Толщина подложки 0,2-0,4мм, на подложке диаметром 75мм изготавливается до 1000 МСХ, после чего подложку разрезают алмазным резцом на прямоугольные пластины, которые представляют собой отдельные кристаллы МСХ. Кристаллы МСХ крепятся к основанию корпуса, затем выполняются все необходимые электрические соединения, после чего МСХ герметизируется. Различают следующие виды полупроводниковых МСХ: 1)Планарно-диффузионные (однокристальные) на биполярных структурах. Они имеют элементы, которые представляют собой области с различным типом проводимости. Изоляция элементов осуществляется с помощью обратносмещённого "p-n" перехода, дибо диэлектриком (Двуокисью кремния SiO₂), также с помощью разделительной диффузии и изопланарный метод изоляции. 2)Совмещённые. Основанием этих МСХ является подложка, с пассивными элементами, на которой располагаются активные, 3)На МДП структурах. Выполняются на основе полевых транзисторов с изолированным затвором. Этот транзистор используется как пассивные, так и как активный элемент. Это обеспечивает высокую технологичность и степень интеграции. Степень интеграции – это число элементов в 1 объёма. По степени интеграции МСХ делятся на: до 10-1степень, до 100-2степень, до 1000-3степень, до 10000-4степень, до 100000-5 степень, до 1000000-6 степень и т.д, 4)Многокристальные. Представляют собой МСХ с отдельными компанентами, расположенными на подложке и соединённые между собой проводниками. Технология изготовления требует меньшего числа операций т.к. ве компаненты выполняются отдельно, но в массовом производстве это дороже.

Интегральный “n-p-n” транзистор.

О сновой всех полупроводниковых интегральных МСХ является интегральный “n-p-n” транзистор, т.к. его быстродействие в 3 раза выше, чем быстродействие интегрального “p-n-p” транзистора. (т.к. дырка-это место откуда ушёл электрон, т.е. время тратится на уход электрона и образование дырки). Который тоже широко применяются в ИМСХ (ИМС). Конфигурация (топология) может иметь несколько вариантов. Эта топология несемметрична, т.к. ток коллектора подтекает к эммитеру с 1 стороны. Параметры: коофициент усиления базового тока 100-200, предельная частота 500МГц, коллекторная ёмкость 0,3-0,5 пФ, пробивание напряжением участка К-Б 40-50В, пробивание напряжение участка Э-Б 7-8В. Параметры и характеристики интегральных транзисторов аналогичны транзисторам в полупроводниковом исполнении.

Разновидности “n-p-n” транзистора.

М ногоэммитерный транзистор. Эммитеров не менее 5 штук.

К оличество эммитеров в транзисторе обычно составляет 5-8, но можно и больше. Этот транзистор составляет основу класса цифровых интегральных схем, так называемых ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика). Многоэммитерные транзисторы можно рассматривать, как совокупность наскольких транзисторов, в которых между собой соединены коллекторы и базы. Такие конструкции позволяют иметь высокие коофициенты усиления и входные и выходные сопротивления, не оказывающие шунтирующее воздействие на сопротивление предыдущих каскадов.

Многоколлекторный транзистор. 1-скрытый высоколегированный слой. Различие многоколлекторного и многоэммитерного транзистора в том, что многоэммитерный транзистор можно рассматривать как многоколлекторный, работающий в инверсном режиме. Этот класс транзисторов составляет основу интегральных цифровых МСХ интегральной логики. Параметры аналогичны полупроводниковым биполярным структурам.