Проектирование интегральных микросхем. Шелохвостов В.П - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

При расчетах можно ориентироваться на примерное результирующее (сплошные линии) распределение
примесей по глубине и распределение примесей при базовой и эмиттерной диффузиях, приведенные на рис. 3.1.2.
Показанные на рис. 3.1.2 величины N
S э
, N
S б
– поверхностные концентрации примесей соответственно при
эмиттерной и коллекторной диффузиях; N
к
– концентрация примесей в коллекторной области; толщины
пространственных зарядов обозначены: ∆d
эn
– со стороны эмиттера, ∆d
эp
– в базовой области у эмиттера, ∆d
лз
– в
базовой области у коллектора, ∆d
kn
– в коллекторной области на границе с базовой.
Распределение примесей определяется по выражению:
N (x) = N
а
– N
д
= N
Sэ
erfc (x / d
0э
) + N
Sб
exp [–(x / d
0б
)
2
] – N
к
. (3.1.1а)
Здесь d
0э
, d
0б
являются постоянными, которые могут определяться с учетом заданных параметров d
э
, d
к
, N
Sэ
,
N
Sб
, N
к
.
Величина d
0
определяется как Dtd =
0
(D – коэффициент диффузии; t – время).
Приведенное на рис. 3.1.2 распределение | N (x) | соответствует данным N
Sэ
= 5 ⋅ 10
20
см
–3
; N
Sб
= 5 ⋅ 10
18
см
–3
,
d
э
= 1,7 мкм; d
к
= 2,4 мкм; d
0э
= 0,683 мкм; d
0б
= 0,964 мкм.
Результирующее распределение в соответствии с (3.1.1а) можно с небольшой погрешностью представить в
виде
к
2
б0
б
2
э0э
])/([exp)]/([exp)( NdxNdxNxN
SS
−−+−−= . (3.1.1б)
Из соотношения (3.1.1б) определяются
2/1
кбкб0
)]/(ln[
−
≈ NNdd
S
; (3.1.2а)
2/1
1эээ0
)]/([
−
≈ NNdd
S
, (3.1.2б)
здесь величина N
1
определяется по
к
2
б0
эб1
])/([exp NddNN
S
−−= .
При описании выражением (3.1.2) величины d
0э
= 0,612 мкм, d
0б
=
= 0,964 мкм.
Возможно использование приближенной зависимости в виде обыкновенной экспоненциальной функции
)/(exp)(
00
dxNxN
−
=
. (3.1.3)
При этом погрешность аппроксимации в большинстве не превышает 50 %.
Электрофизические параметры полупроводниковой структуры (рис. 3.1.1) включают ряд параметров
слоев и переходов, а также другие характеристики. Необходимо знать толщины слоев пространственных зарядов
p–n-переходов ∆d, удельную емкость С
0
и ее зависимость от напряжения, удельное сопротивление слоев R
S
,
тепловые токи I
0
, необходимо также знать разброс значений перечисленных параметров.
Удельная барьерная емкость p–n-перехода определяется как

Страницы