Проектирование интегральных микросхем. Шелохвостов В.П - 37 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Для полной характеристики электрических параметров слоев и переходов необходимо иметь информацию о
толщине пространственных зарядов p–n-переходов ∆d, удельную емкость C
0
и ее зависимость от напряжения,
удельные сопротивления слоев R
S
, тепловые токи I
0
и разброс всех этих величин. Эти характеристики или
методики расчетов приводятся ниже при описании расчетов конкретных структур.
3.1. РАСЧЕТ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
Проектирование биполярных транзисторов связано с расчетом коэффициента усиления (передачи) тока и его
температурного разброса, сопротивления базы и тела коллектора, емкости эмиттерного и коллекторного переходов,
паразитной емкости изоляции, напряжения пробоя коллекторного перехода и участка эмиттер–коллектор, расчета
максимального рабочего тока, граничных частот ω
α
и ω
в
.
При расчетах параметров элементов используются уравнения Пуассона, непрерывности, переноса носителей,
распределения концентрации примесей.
Основные электрические константы и параметры наиболее часто используемых материалов приведены в
табл. 3.1.1.
Наибольшее число диффузионных слоев требуется при изготовлении дискретных биполярных транзисторов.
Структура такого транзистора приведена на рис. 3.1.1. Основными топологическими параметрами для него
являются глубина залегания эмиттера d
э
, распространение по глубине коллекторного перехода d
к
; толщина
эпитаксиального слоя d
э
; ширина металлургической базы ω
0
, ширина собственной базы ω; длина эмиттера L
(слои распределения собственных зарядов показаны на рисунке штриховыми линиями).
3.1.1. Электрические константы и параметры некоторых материалов
№ п/п Константы и параметры Значения
1 Элементарный заряд q, Кл
1,6 ⋅ 10
–19
2
Постоянная Больцмана k, Дж/°С 1,37 ⋅ 10
–23
3 Диэлектрическая проницаемость вакуума ε
0
, Ф/см
8,85 ⋅ 10
–14
4 Магнитная проницаемость вакуума µ
0
, Гн/см
4π ⋅ 10
–9
5 Ширина запрещенной зоны кремния, В:
при Т = 0 К, φ
З0
при Т = 300 К, φ
З
1,21
1,12
6 Собственная концентрация n
i
, см
–3
1,5 ⋅ 10
10
7 Диэлектрическая проницаемость ε
при Т = 300 К, относительные единицы:
кремний Si
оксид кремния SiO
2
монооксид кремния SiO
нитрид кремния Si
3
N4
оксид алюминия Al
2
O
3
11,7
3,9
5…6
7,5
8…9
К

Страницы