Сборник задач по микрооптоэлектронике. Гуртов В.А - 10 стр.

прибора, если его чувствительность R на этой длине волны равна 0,6 А/Вт
при потоке 1010 фотонов/с.
7.8. Кремниевый лавинный фотодиод имеет коэффициент умножения М = 20
на длине волны 0,82 мкм при этом квантовый выход 50 % и темновой ток
1 нА. Определить число падающих фотонов rp на этой длине волны в секун-
ду, обеспечивающее выходной ток прибора (после умножения), больший
уровня темнового тока.


8. Интегральные микросхемы
8.1. Для изготовления кремниевого транзистора типа n-p-n используется пла-
нарно-диффузионная технология без скрытого слоя. Какие операции необхо-
димо выполнить в рамках данного технологического цикла? Кремниевая пла-
стина p-типа имеет толщину 0,127–0,152 мм и удельное сопротивление
10 Ом·см. Толщина эпитаксиального слоя 0,025 мм, толщина оксидного слоя
50 нм.
8.2. Сравнить максимально возможную емкость конденсатора размером
100×100 мкм, выполненную в виде МОП-конденсатора с емкостью конденса-
тора, такого же размера на обратно смещенном p-n переходе в n-Si c
ND = 1·1016 см-3. Принять, что поле пробоя окисла E = 8·106 В/см, рабочее на-
пряжение конденсатора U = 5 В (с учетом коэффициента запаса «2»:
U = 10 В).
8.3 Для интегральной схемы (ИС) проектируется резистор p-типа c двумя
сильнолегированными областями p+-типа, контактирующими с резистивной
полоской. Ширина полоски W = 6 мкм, расстояние между контактами
L = 24 мкм. Полоска имеет глубину перехода xj = 6 мкм. Требуемое значение
сопротивления R = 1 кОм. Определить поверхностное сопротивление Rs и ус-
редненное удельное сопротивление ρср, необходимое для данного резистора.
Диффузией в горизонтальном направлении можно пренебречь.
8.4. Соединительная дорожка из поликристаллического кремния с удельным
сопротивлением ρ = 500 мкОм⋅см имеет ширину W = 5 мкм и толщину
d = 0,5 мкм. Ток пропускается через такую дорожку длиной L = 1 мм, чтобы
зарядить конденсатор площадью S = 0,1×0,5 мм2, имеющей обкладки с двух
сторон слоя двуокиси кремния, толщина которого равна dox = 100 нм. Чему
равна постоянная времени RC для результирующей последовательно вклю-
ченной цепочки сопротивление – конденсатор? (Сопротивление поликрем-
ния – минимальное).
8.5. У поверхности кремния создано ступенчатое распределение легирующих
примесей. Рассчитать поверхностное сопротивление, не используя усреднен-
ное значение подвижности.
                                       см 2                                     см 2
     µn ( N D = 1⋅1017 см −3 ) = 730        ; µ n ( N D = 1 ⋅1018 см −3 ) = 280      .
                                       В⋅с                                      В⋅с
10