Проектирование интегральных микросхем. Шелохвостов В.П - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

После замены и интегрирования будет выражение
.1)(/)2(
1
бб0
+π⋅=
+
mNqKdG
m
SS
(3.1.12а)
С учетом выведенного выражения для удельной проводимости (3.1.12 ) удельное сопротивление слоя
./)1(/)]9/2[
1
бб0
π+=
+
mNqKdR
m
SS
(3.1.12б)
Удельное сопротивление слоя можно получить также из номограмм Ирвина [3, с. 35]. По этим номограммам
можно производить расчет удельного сопротивления для базового слоя, ограниченного эмиттерным слоем,
однако в этом случае получается несколько заниженный результат. В этом смысле предпочтительней
аналитический расчет, приведенный в [4, c. 123–125].
Тепловые токи p–n-переходов и подсчет разброса параметров слоев показаны в [3, c. 125–129].
3.1.1. Проектирование интегральных биполярных транзисторов
в составе ИМС
Наиболее часто используются БТ транзисторы n–p–n-типа. Конструктивным их отличием от дискретных
является вывод электродов на одну сторону и наличие изолирующего p–n-перехода (рис. 2.1.2 и 2.1.6). Именно эти
отличия обусловливают появление паразитного n–p–n-транзистора за счет коллекторного p–n-перехода самого
транзистора и изолирующего p–n-перехода, а также увеличение сопротивления тела коллектора.
Необходимость минимизировать работу паразитного транзистора диктует установление минимального
потенциала в схеме на области p-типа, а также введение скрытого n
+
-слоя для устранения ответвления
коллекторного тока на подложку (при наличии идеального n–n
+
-перехода α
р
= 0).
Сопротивление тела коллектора определяет быстродействие БТ и падение напряжения на нем в
насыщенном состоянии
,
/)1(1
)/11(
ln
кк.нк.тост
rI
SB
S
U
I
I
+
α−+
−α
ϕ= (3.1.13)
где S = BI
б
/ I
к. н
– степень насыщения транзистора; I
б
и I
к. н
– его базовый и коллекторный токи. Для уменьшения
сопротивления тела коллектора r
к. к
вводится скрытый n
+
-слой.
Расчет r
к. к
ведется после разбивки коллекторной области на простые конфигурации (рис. 3.1.6) с
последующим суммированием результатов расчета по каждому участку. Каждый из участков в плане выглядит
как прямоугольник или прямая трапецеидальная призма.
Сопротивление выражается через рассеиваемую мощность
∫
=
l
drxIIr
0
0
22
00
,)(
(3.1.14)
где I
0
– полный ток, протекающий через рассматриваемый элемент;
I(x) – ток, протекающий через нормальную плоскость элемента с координатой x; dr
0
– сопротивление элемента
длиной dx.
Рис. 3.1.6. Структура
n–p–n-транзистора со
схемой разбивки области
коллектора на участки для
последующего расчета
сопротивления тела
коллектора:
а – без n
+
-слоя; б – с n
+
-
слоем
б)
а)

Страницы