Конструирование и технология полупроводниковых интегральных микросхем на униполярных транзисторах. Чернышова Т.И - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

7) малую стоимость;
8) не нуждаются в создании изолирующих областей, что повышает степень интеграции,
ряд недостатков:
1) меньшее быстродействие;
2) худшая воспроизводимость параметров;
3) низкая стабильность параметров во времени.
МДП-транзистор имеет четыре электрода, которые называют стоком, истоком, затвором и подлож-
кой (рис. 1). Принцип действия МДП-транзистора основан на эффекте изменения электропроводности
поверхностного слоя полупроводника между стоком и истоком под действием напряжения, приложен-
ного к управляющему электроду (затвору), отделенному от поверхности полупроводника тонким слоем
диэлектрика. Участок полупроводника с изменяющейся электропроводностью, в котором дрейфуют
(движутся) основные носители заряда, называют каналом и изображают на чертежах в виде скрещенных
линий. Затвор – металлическая или полупроводниковая область, используемая для создания модуляции
дрейфового тока. Подложка является конструктивной основой МДП-транзистора.
Принцип действия МДП-транзистора основан на модуляции электропроводности поверхностного
слоя полупроводника за счет изменения поперечного электрического поля между затвором и подлож-
кой. Тип электропроводности обязательно совпадает с типом электропроводности областей стока и ис-
тока. Так как тип электропроводности истока, стока и канала противоположен типу электропроводности
подложки, то сток. Исток и канал образуют с подложкой p–n-переход.
В зависимости от типа основных носителей тока в канале различают n-канальные и p-канальные
МДП-транзисторы. По конструктивному исполнению различают транзисторы со встроенным каналом и
с индуцированным каналом.
Рис. 1 МДП-транзисторы с индуцированным каналом n-типа:
(а – упрощенная конструкция; б – условное обозначение) и с индуцированным
каналом p-типа (в – упрощенная конструкция; г – условное обозначение)
Структура МДП-транзистора со встроенным каналом такова, что создание канала в тонком припо-
верхностном слое полупроводника предусматривается самой технологией производства. На чертежах
канал в таких транзисторах обозначают сплошной линией.
Структура МДП-транзистора с индуцированным каналом отлична. При нулевом напряжении на за-
творе канал отсутствует. Если увеличить его (по модулю), то при некотором значении напряжения за-
твор-исток U
0
, называемом пороговым напряжением, на поверхности полупроводника будет индуциро-
ваться инверсный слой, электропроводность которого совпадает с электропроводностью стока и истока.
В результате области стока и истока оказываются соединенными тонким проводящим каналом между
собой, и во внешней цепи возникает ток.
В связи с тем, что до последнего времени наибольшее применение в цифровых ИМС получили
МДП-транзисторы с индуцированным каналом, дальнейшее изложение будет относиться к транзисто-
рам этого типа.
Интегральные микросхемы, содержащие одновременно p-канальные и n-канальные транзисторы,
называют комплементарными (КМДП-ИМС), которые отличаются высокой помехоустойчивостью, ма-
лой потребляемой мощностью, высоким быстродействием. Эти преимущества достигаются за счет бо-
лее сложной технологии с меньшим выходом годных схем.
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА МДП-ИМС
а)
б)
в)
г)

Страницы