Резистори - раздел Образование, Електропровідність напівпровідників Створення Інтегральних Резисторів, Що Представляють Собою Тонкий (Порядку 3 М...
Створення інтегральних резисторів, що представляють собою тонкий (порядку 3 мкм) шарнапівпровідника, відбувається по планарній технології в процесі дифузії домішки в острівці підкладки або епітаксіального шару одночасно з формуванням транзисторів і діодів в інших острівцях підкладки. Такі резистори називають дифузійними. Ізоляція дифузійних резисторів від інших елементів і підкладки здійснюється так само, як і в інтегральних транзисторах,— за допомогою замкненого р-п- переходу.
В основі найбільш розповсюдженого способу виготовлення дифузійних резисторів лежить використання базового або емітерного шару транзисторної структури. У першому випадку одержують високоомні - резистори, у другому — низькоомні, тому що базовий шармає значно меншу концентрацію основних носіїв, ніж емітерний.
Дифузійний резистор на основі базового р-шару транзисторної структури показаний на мал. 3.7, а. Резистор відділений від інших елементів не менш чим двома р-п-переходами, включеними зустрічно. При цьому при будь-якій полярності прикладеної напруги система зустрічно включених р-п-переходів буде замкнена.
Дифузійний резистор в інтегральному виконанні на основі емітерного шару біполярного транзистора показаний на мал. 3.7, б.
Дифузійні резистори на основі базового шару біполярного транзистора мають поверхневий питомий опір порядку 100—300 Ом, на основі емітерного шару — порядку 0,5 Ом/П. Звичайно діапазон опорів таких резисторів обмежується значеннями від 10 Ом до 50 Ом, а займана площа для верхніх значень діапазону складає приблизно 0,125 мм2, що в 40—50 разів перевищує площа інтегрального транзистора. Дифузійні резистори з ізолюючими р-n- переходами працюють аж до частоти 20 Мгц.
У напівпровідникових ІМС на МОН-структурах як резистори часто використовуються МОН-транзистори (мал. 3.7, в).
Малюнок 3.7 –Виготовлення резисторів
Поперечний переріз р-канала, що представляє собою резистивну доріжку, зменшено зверху додатковою дифузією n-типу. Ці резистори є нелінійними і називаються пінч-резисторами.
Конденсатори
Як конденсатори напівпровідникових ІМС використовують ємності зворотньо включених р-п-переходів (бартерні ємності) біполярних транзисторів або ємності МОН-транзисторів, що виготовляють в ізольованих від інших елементів острівцях у єдиному технологічному циклі з іншими транзисторними структурами.
Інтегральні конденсатори формуються переважно на основі бар'єрних ємкостей емітерного і колекторного р-п-переходів біполярних транзисторів. Структури таких конденсаторів показані відповідно на мал. 3.8.
Малюнок 3.8-Виготовлення конденсаторів
Конденсатор на емітерному переході (див. мал. 3.8, а) має найбільшу ємність на одиницю площі (питому ємність), що досягає 0,2 мкф/Ом2, і найменша пробивна напруга, рівна одиницям вольтів. Питома ємність конденсатора на колекторному переході (див. мал. 3.8. б) приблизно в шість разів менше попередньої. Однак пробивна напруга такого конденсатора досягає десятків вольт.
Недоліками конденсаторів на основі р-п-переходів є невелика питома ємність, значно велика в порівнянні з транзистором площа, залежність ємності від напруги і наявність паразитних ємкостей за рахунок ізолюючих р-п-переходів. Тому в даний час конденсатори порівняно рідко використовують у ІМС. Ще рідше використовують індуктивні елементи через досить великі труднощі реалізації навіть малих значень індуктивності.
Після виготовлення всіх елементів (транзисторів, діодів, резисторів і ін.) напівпровідникових ІМС необхідно створити міжелементні з'єднання, що формують остаточну структуру принципової схеми назначеного призначення, а також контактні площадки для приєднання зовнішніх виводів корпусу. Для цього попередньо окислену поверхню пластини кремнію покривають шаром алюмінію (наприклад, методом вакуумного напилювання) товщиною 0,5—2 мкм, що після заключної операції фотолітографії через вікна фоторезисту в непотрібних місцях стравлюють. На поверхні напівпровідника залишається необхідний малюнок алюмінієвих провідників шириною близько 10 мкм і контактні площадки. З'єднання контактних площадок з виводами корпуса здійснюють у більшості випадків за допомогою золотих дротиків діаметром 25—50 мкм ультразвукової або термокомпресорним зварюванням.
Історія розвитку електроніки
Становлення і розвиток електроніки стало можливим завдяки наполегливим зусиллям багатьох учених-фізиків.
Ще в древній Греції Фалес із Мілета вперше виявив, що янтар, потерт
Електропровідність напівпровідників
Напівпровідниками називаються матеріли, що займають проміжне положення між провідниками й діелектриками. Особливість металевих провідників полягає у наявності вільних електронів,
Електронно дірковий перехід
Область на границі двох напівпровідників з різними типами електропровідності називається електронно - дірковим переходом, або р-п переходом.
Явища, які відбуваються,
Вольт - амперна характеристикар- ппереходу
Вольт-амперна характеристика показує залежність струму струм через р-п перехід від величини і полярності прикладеної напруги. Цю залежність виражають формулою
Напівпровідникові резистори
НП резистори мають два вихідних електроди. Вони поділяються на лінійні та нелінійні.
У лінійних резисторів питомий електричний опір не залежить від прикладеної напруги, їх умовне позначен
Напівпровідникові діоди
Напівпровідникові діоди - це НП прилади, виготовлені на основі двошарових НП структур і які використовують властивості р-п переходу.
Широко розповсюджені випрямні д
Будова транзистора
Біполярним транзистором або просто транзистором називається напівпровідниковий прилад з двома р — n - переходами, який призначений для підсилення й генерування електричних коливань
Принцип дії біполярних транзисторів
В умовах роботи транзистора до лівого р — п— переходу прикладається напруга емітер — база Uе–б у прямому напрямку, а до правого р — п – переходу — напруга
Характеристики БТ
Характеристиками транзисторів називаються залежності між силами струмів і напругами у вхідному й вихідному колах. У різних схемах приєднання транзистора вхідні й вихідні кола різні
Біполярний транзистор як активний чотириполюсник
(h-параметри)
Статичні ВАХ використовуються при розрахунках електронних схем з великими рівнями вхідних сигналів. Якщо рівень вхідного сигналу малий і тран
Основні режими роботи біполярного транзистора
Незалежно від схеми вмикання біполярного транзистора він може працювати у трьох основних режимах, що визначаються полярністю напруги на емітерному U та колекторному U переходах:
Конструкція біполярних транзисторів
Біполярні транзистори виготовляють з германію та кремнію. Як приклад, розглянемо будову площинного германієвого транзистора р — п —р-типу (мал. 2.17). Базою служить пл
Загальні відомості
До класу уніполярних відносять транзистори, принцип дії яких ґрунтується на використанні носіїв заряду лише одного знаку (електронів або дірок). Керування струмом в силовому колі у
Диністори
Диністор має чотиришарову структуру. У нього є три p-n переходи. Два крайніх з них (П1 і П3;) зміщені у прямому напрямку, а середній (П2) - у зворот
Оптоелектронні елементи
Оптоелектронні елементі використовують перетворення електричних сигналів в оптичні і містять джерело світла (ДС) та приймач світла — фотоприймач (ФП), які поєднані між собою
Газотрони
Газотрон являє собою двоелектродний іонний або газорозрядний прилад, призначений для випрямлення змінного струму. Скляний (або металевий) балон газотрона після створення в ньому в
Тиратрони
Тиратрон відрізняється від газотрона наявністю третього електрода — сітки, яка керує моментом запалювання дуги. У скляному балоні тиратрона (мал.2.37) 9, наповненому сумішшю інертн
Фото помножувачі
Фотоелементом називається електровакуумний, напівпровідниковий або іонний прилад, у якому дія променевої енергії оптичного діапазону обумовлює зміну його електричних властивостей.
ПРИКЛАДИ ДО РОЗДІЛУ
Задача 2.1. Вибрати тип діода для електротехнічного пристрою, щоб забезпечити струм у навантаженні І = 0,27 А. Напруга, що прикладається до діода у закритому
ЗАДАЧІ ΗА САМОСТІЙНЕ ОПРАЦЮВАННЯ
2.1с. Для забезпечення безаварійної роботи пристрою необхідно вибрати діод, умови роботи якого: прямий струм Iпр = 10 А; а напруга, що прикладається до діода U
Інтегральні мікросхеми. Класифікація та основні поняття
Мікроелектроніка - це розділ електроніки, який включає дослідження конструювання і виробництво електронних мікросхем і радіоелектронної апаратури на їх основі.
Інтегральна
Малюнок 3. 1- Загальна конструкція ІМС
По застосовуваному матеріалі розрізняють чотири типи корпусів: металосклянні, металокерамічнні, керамічні і пластмасові. При цьому головними елементами конструкції к
Малюнок 3.2-Типи корпусів ІМС
Слід зазначити також, що конструктивні характеристики корпуса (особливо по габаритах і розташуванню висновків) повинні створювати зручності при монтажі ІС на друкованій платі.
Транзисторів
При цьому за основу беруть однорідну підложку з кремнію р-типу.
Шляхом термічного окислювання кремнію на поверхні підкладки формують тонку захисну плівку діоксиду кремнію.
Гібридні ІМС. Технологія виготовлення гібридних ІМС
У виробництві гібридних ІМС використовується плівкова технологія, що дозволяє виготовляти з досить стабільними параметрами лише пасивні елементи — резистори, конденсатори, індуктивн
Резистори.
При виготовленні плівкових резисторів використовуються резистивні матеріали з різним поверхневим питомим опором. Такі матеріали можна розділити на три основні групи: чисті метали, с
Провідники і контактні площадки
Об'єднання плівкових пасивних елементів і начіпних компонентів у гібридну ІМС здійснюється плівковими провідниками і контактними площадками. Такі елементи повинні мати добру електропровідність,
ПРИКЛАДИ ДО РОЗДІЛУ
Задача 3.1 Вказати призначення мікросхеми, на корпусі якої такий напис — КР548ЛП43.
Розв'язок: Відповідно до стандарту маркування
ЗАДАЧІ НА САМОСТІЙНЕ ОПРАЦЮВАННЯ
3.1с. В електричному пристрої використано мікросхему 136ТР1. Вказати призначення даної мікросхеми і пояснити, за якою ознакою визначається спеціалізація.
(Відповідь: RS-тр
Акустоелектроніка
Акустоелектроніка — це напрямок функціональної мікроелектроніки, оснований на використанні п'єзоелектричного ефекту. Акусто-електроніка займається перетворенням акустичних си
Магнетоелектроніка
Магнетоелектроніка зв'язана е використанням властивостей тонких, магнітних плівок. Застосування магнітних матеріалів як носіїв інформації основане на тім, що вони володіють двома ст
Криоелектроніка
Криогенна: електроніка, чи криоелектроніка,— одна з нових і перспективних галузей науки. Досліджує явища, що відбуваються у твердому тілі при низьких температурах, і практи
Хемотроніка
Хемотроніка як новий науково-технічний напрямок виникло на стику електрохімії й електроніки. Це наука про побудову різноманітних електрохімічних приладів на основі явища, зв'яз
Біоелектроніка
Це напрямок функціональної мікроелектроніки знаходиться в стадії становлення, однак він є одним з найбільш цікавих і перспективних. Біоелектроніка виникла як одна з відгалужень більш загальної наук
ЗАПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ
1. Чим викликана необхідність розвитку функціональної
мікроелектроніки як нової галузі технічної електроніки?
2. Назвіть основні напрямки розвитку функціональної
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов