Электроника и основы микропроцессорной техники. Раимова А.Т - 109 стр.

UptoLike

Составители: 

131
На рисунке обозначены подложки П, пунктиром показаны паразитные
емкости, барьерные C
Эбар
и C
Кбар
между соответствующими р-n-переходами, а
также между коллектором и подложкой C
КП
. В первом варианте (а) исполь-
зуется p-n-переход эмиттер - база, p-n-переход коллектор-база замкнут; во втором
варианте (б) используется p-n-переход коллектор-база, а эмиттер разомкнут, в
третьем варианте (в) используется р-n-переход коллектор-база, а p-n-переход
эмиттер-база замкнут; в четвертом варианте (г) используется p-n-переход
коллектор-база, а эмиттер разомкнут; в пятом варианте (д) используются оба p-
n-перехода, но эмиттер и коллектор соединены между собой так, что
эмиттерный и коллекторный p-n-переходы включены параллельно. В каждом
варианте включения параметры диодов разные. Первый вариант обеспечивает
получение быстродействующих диодов, так как в этом случае накопление
носителей заряда может происходить только в базовой области, которая очень
тонкая, поэтому время восстановления обратного тока τ
ВОС
в этом варианте
минимально. В других вариантах заряд накапливается не только в базе, но и в
коллекторе (τ
ВОС
большое). Вследствие этого первый вариант используют в
логических ИМС, где необходимо высокое быстродействие.
Резисторы. В биполярных ИМС для создания резисторов используют одну
из областей биполярной транзисторной структуры: эмиттер, базу или
коллектор. Основу этих структур составляет один из слоев ИМС, получаемый
методом диффузии. Отсюда название таких резисторов - диффузионные.
Диффузионные резисторы изолированы от остального объема полупроводника
p-n-переходами. Полупроводниковые резисторы с большими значениями
сопротивлений получают не диффузией, а методом ионной имплантации
примесей. Такие резисторы называют ионно-легированными.
Резисторы получают также на основе различных вариантов МОП-структур
Их используют в качестве нагрузочных резисторов в цифровых ИМС на основе
МОП-транзисторов.
Конденсаторы. В полупроводниковых биполярных ИМС применяют
конденсаторы на основе p-n-переходов, смещенных в обратном направлении
(диффузионные конденсаторы). Формирование конденсаторов производится в
едином технологическом цикле одновременно с изготовлением транзисторов и
диффузионных резисторов, что не требует дополнительных технологических
операций для их изготовления.
Диэлектриком в таком конденсаторе служит область объемного заряда
р-n-перехода. Условием работы конденсаторов является правильное включение
напряжения смещения, так как принцип их работы основан на том, что
барьерная емкость p-n-перехода проявляется при обратном смещении перехода
и зависит от смещения. Диффузионные конденсаторы могут выполнять
функции как постоянной, так и переменной емкостей.
Конденсаторы могут быть созданы и на основе МОП-транзисторов В
качестве диэлектрика используют слой Si0
2
. Одной обкладкой такого
конденсатора служит слой металла -
пленка
алюминия, другой -
      На рисунке обозначены подложки П, пунктиром показаны паразитные
емкости, барьерные CЭбар и CКбар между соответствующими р-n-переходами, а
также между коллектором и подложкой CКП . В первом варианте (а) исполь-
зуется p-n-переход эмиттер - база, p-n-переход коллектор-база замкнут; во втором
варианте (б) используется p-n-переход коллектор-база, а эмиттер разомкнут, в
третьем варианте (в) используется р-n-переход коллектор-база, а p-n-переход
эмиттер-база замкнут; в четвертом варианте (г) используется p-n-переход
коллектор-база, а эмиттер разомкнут; в пятом варианте (д) используются оба p-
n-перехода, но эмиттер и коллектор соединены между собой так, что
эмиттерный и коллекторный p-n-переходы включены параллельно. В каждом
варианте включения параметры диодов разные. Первый вариант обеспечивает
получение быстродействующих диодов, так как в этом случае накопление
носителей заряда может происходить только в базовой области, которая очень
тонкая, поэтому время восстановления обратного тока τВОС в этом варианте
минимально. В других вариантах заряд накапливается не только в базе, но и в
коллекторе (τВОС большое). Вследствие этого первый вариант используют в
логических ИМС, где необходимо высокое быстродействие.
      Резисторы. В биполярных ИМС для создания резисторов используют одну
из областей биполярной транзисторной структуры: эмиттер, базу или
коллектор. Основу этих структур составляет один из слоев ИМС, получаемый
методом диффузии. Отсюда название таких резисторов - диффузионные.
Диффузионные резисторы изолированы от остального объема полупроводника
p-n-переходами. Полупроводниковые резисторы с большими значениями
сопротивлений получают не диффузией, а методом ионной имплантации
примесей. Такие резисторы называют ионно-легированными.
      Резисторы получают также на основе различных вариантов МОП-структур
Их используют в качестве нагрузочных резисторов в цифровых ИМС на основе
МОП-транзисторов.
      Конденсаторы. В полупроводниковых биполярных ИМС применяют
конденсаторы на основе p-n-переходов, смещенных в обратном направлении
(диффузионные конденсаторы). Формирование конденсаторов производится в
едином технологическом цикле одновременно с изготовлением транзисторов и
диффузионных резисторов, что не требует дополнительных технологических
операций для их изготовления.
      Диэлектриком в таком конденсаторе служит область объемного заряда
р-n-перехода. Условием работы конденсаторов является правильное включение
напряжения смещения, так как принцип их работы основан на том, что
барьерная емкость p-n-перехода проявляется при обратном смещении перехода
и зависит от смещения. Диффузионные конденсаторы могут выполнять
функции как постоянной, так и переменной емкостей.
      Конденсаторы могут быть созданы и на основе МОП-транзисторов В
качестве диэлектрика используют слой Si02. Одной обкладкой такого
конденсатора служит слой металла - пленка алюминия, другой -

                                                                             131