Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Южно-Уральский государственный университет»

(Национальный исследовательский университет)

Факультет «Компьютерных технологий, управления и радиоэлектроники»

Кафедра «Конструирование и производство радиоаппаратуры»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

по дисциплине «Физика твердого тела»

Расчёт электронно-дырочного перехода

Руководитель В.А. Бухарин

Автор проекта студент группы КТУР-281

М.В. Колыхматов

Челябинск 2016

Исходные данные

Электронно-дырочный переход формируется диффузией фосфора в кремниевую подложку p-типа с концентрацией исходной примеси N_исх. Поверхностные концентрации примеси фосфора N_0Д. Глубина залегания p-n-перехода X. Определить вольтамперную характеристику, барьерную и диффузионную ёмкости, пробивное напряжение электронно-дырочного перехода.

Таблица 1

Исходные данные p-n перехода

№ вар.	Nисх,	N0Д,	X, мкм
6			2

Содержание пояснительной записки:

1) Аннотация.

2) Оглавление.

3) Анализ технического задания.

4) Введение.

5) Описание технологии изготовления электронно-дырочного перехода

6) Расчётная часть.

7) Конструкция диода современной твердотельной САПР

8) Классификация разработанного электронно-дырочного перехода по граничной частоте и рассеиваемой мощности.

9) Основные особенности использования диодных структур в интегральных схемах.

10) Заключение.

11) Список литературы.

Календарный план

электронный дырочный переход диодный

Наименование разделов курсовой работы	Срок выполнения разделов работы	Отметка руководителя о выполнении
Выдача задания к курсовой работе	03.02.2016
Изучение литературы по теме электронно-дырочного перехода	24.02.2016
Расчёт вольтамперной характеристики, барьерной и диффузионной ёмкости, пробивного напряжения электронно-дырочного перехода в черновом виде	24.03.2016
Расчет вольтамперной характеристики, барьерной и диффузионной ёмкости, пробивного напряжения электронно-дырочного перехода в чистовом виде	21.04.2016
Оформление работы	19.05.2016

АННОТАЦИЯ

Колыхматов М. В. Расчёт электронно-дырочного перехода. - Челябинск: ЮУрГУ, КТУР, 2016, с. 32, 19 илл., Библиография литературы - 11 наименований, приложение -1.

В данной работе ставилась задача изучить литературу по теме электронно-дырочного перехода, определить вольтамперную характеристику, барьерную и диффузионную ёмкости, пробивное напряжение, граничную частоту, максимальную мощность рассеивания электронно-дырочного перехода.

В работе были рассчитаны характеристики полупроводникового диода, изготовленного по диффузионной технологии. Рассмотрены технологии изготовления, принцип действия, физические процессы в полупроводниковых диодах. Изучено применение диодных структур в интегральных схемах. Дано наглядное изображение полупроводникового диода.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ЗАДАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

2. ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНОГО ПЕРЕХОДА

3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИОДНЫХ СТРУКТУР В ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

6. БИБИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Полупроводниковый диод - это электро-преобразовательный полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом и двумя выводами, в котором используются свойства р-n- перехода.

Полупроводниковые диоды классифицируются:

1) по назначению: выпрямительные, высокочастотные и сверхвысокочастотные (ВЧ- и СВЧ- диоды), импульсные, полупроводниковые стабилитроны (опорные диоды), туннельные, обращенные, варикапы и др.;

2) по конструктивно - технологическим особенностям: плоскостные и точечные;

3) по типу исходного материала: германиевые, кремниевые, арсенидо - галлиевые и др.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 Устройство точечных диодов

В точечном диоде используется пластинка германия или кремния с электропроводностью n-типа (1), толщиной 0,1…0,6 мм и площадью 0,5…1,5 мм²; с пластинкой соприкасается заостренная проволочка (игла) с нанесенной на нее примесью. При этом из иглы в основной полупроводник диффундируют примеси, которые создают область с другим типом электропроводности. Таким образом, около иглы образуется миниатюрный р-n-переход полусферической формы.

Для изготовления германиевых точечных диодов к пластинке германия приваривают проволочку из вольфрама, покрытого индием. Индий является для германия акцептором. Полученная область германия р-типа является эмиттерной.

Для изготовления кремниевых точечных диодов используется кремний n- типа и проволочка, покрытая алюминием, который служит акцептором для кремния.

В плоскостных диодах р-n-переход образуется двумя полупроводниками с различными типами электропроводности, причем площадь перехода у различных типов диодов лежит в пределах от сотых долей квадратного миллиметра до нескольких десятков квадратных сантиметров (силовые диоды).

Плоскостные диоды изготовляются методами сплавления (вплавления) или диффузии (2).

Рисунок 2 Устройство плоскостных диодов, изготовленных сплавным (а) и диффузионным методом (б)

В пластинку германия n-типа вплавляют при температуре около 500С каплю индия (рис. 2, а) которая, сплавляясь с германием, образует слой германия р-типа. Область с электропроводностью р-типа имеет более высокую концентрацию примеси, нежели основная пластинка, и поэтому является эмиттером. К основной пластинке германия и к индию припаивают выводные проволочки, обычно из никеля. Если за исходный материал взят германий р-типа, то в него вплавляют сурьму и тогда получается эмиттерная область n- типа.

Диффузионный метод изготовления р-n-перехода основан на том, что атомы примеси диффундируют в основной полупроводник (рис. 2, б). Для создания р-слоя используют диффузию акцепторного элемента (бора или алюминия для кремния, индия для германия) через поверхность исходного материала.

1. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

В ходе работы необходимо будет рассчитать полупроводниковый диод. В задании на курсовое проектирование приведены только основные величины, которых недостаточно для полного расчета параметров полупроводникового диода. Поэтому, в расчетной части будут указаны дополнительные величины и их значения, необходимые для проведения расчёта. Исходя из задания, следует, что полупроводниковый диод изготавливается по диффузионной технологии.

Диффузия - это взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теплового движения частиц вещества. Диффузия происходит в направлении падения концентрации вещества и ведёт к равномерному распределению вещества по всему занимаемому им объёму (к выравниванию химического потенциала вещества). Коэффициент диффузии в твёрдых телах крайне чувствителен к дефектам кристаллической решётки, возникшим при нагреве, напряжениях, деформациях и других воздействиях. Увеличение числа дефектов (вакансий) облегчает перемещение атомов в твёрдом теле и приводит к росту коэффициента диффузии, для которого в твёрдых телах характерна резкая (экспоненциальная) зависимость от температуры. В результате диффузии носителей в полупроводниках возникает электрический ток, перемещение носителей заряда в полупроводниках обусловлено неоднородностью их концентрации. Для создания полупроводникового диода в одну из поверхностей германия вплавляют индий. Вследствие диффузии атомов индия в глубь монокристалла германия в нем образовывается р-n-переход, по которому может идти значительный ток при минимальном сопротивлении. Диффузия имеет широкое применение в повседневной жизни, используется практические во всех отраслях промышлености - от легкой до тяжелой.

2. ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНОГО ПЕРЕХОДА

Исторически первые полупроводниковые диоды изготавливались с помощью иглы (контакта), с помощью которой выбирали микрокристалл, образующий с основной массой p-n- переход. Эти диоды были относительно высокочастотными, но работали с малыми мощностями.

Первые силовые полупроводниковые диоды назывались купроксные и селеновые выпрямители. В первых - медная пластина со слоем закиси меди с нанесенной поверх металлизацией (выпрямляющий контакт Cu-Cu₂O).

Во вторых - металлическая пластина, покрытая слоем закристаллизованного селена, поверх которого нанесен слой легирующего металла (переход p-Se - n-Se).

Точечные диоды - малые емкости, высокие рабочие частоты, малые мощности:

Рисунок 3 Точечный диод

Сплавные диоды - высокие рабочие токи и напряжения, но значительные емкости и низкие рабочие частоты:



Рисунок 4 Сплавной диод

Планарная диффузионная технология:

Рисунок 5 Планарная диффузионная технология

Планарная эпитаксиальная и эпитаксиально-диффузионная технология:



Рисунок 6 Планарная эпитаксиальная и эпитаксиально-диффузионная технология

Меза-диффузионная и меза-эпитаксиальная технологии - уменьшение площади перехода (для уменьшения емкостей и увеличения рабочих частот) специальным травлением:

Рисунок 7 Меза-диффузионная и меза-эпитаксиальная технологии

Локос-технология - уменьшение площади перехода локальным объемным



Рисунок 8 Локос-технология

3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Процесс диффузии выражается формулой [7, с. 260]:

, (1)

где -- концентрация примеси на расстоянии от поверхности диффузии по истечении времени диффузии , см^-3;

-- концентрация примеси в начальной точке на поверхности, см^-3;

-- коэффициент диффузии, см²/с;

-- расстояние от поверхности диффузии, см;

-- время диффузии, с.

Диффузия фосфора в кремниевую подложку проводится при температуре 1000 -- 1200^о C. В данной работе диффузия для фосфора производится при температуре 1400 К. Энергия активации -- минимальное количество энергии, которое должны получить электроны донорной примеси, для того чтобы попасть в зону проводимости. По формуле (2) рассчитываем коэффициенты диффузии фосфора. [11, с. 11]:

, (2)

где -- предэкспоненциальный множитель диффузии, м²•с;

-- энергия активации электрона, эВ;

-- постоянная Больцмана; = 8.61•10^-5 эВ/К;

-- температура диффузии; = 1400 К.

Значения для и фосфора приведены в приложении 3 [ 1, c.107]:

= 10,5см²/с;

= 3,7 эВ.

Подставив все значения в формулу (2), получаем коэффициент диффузии фосфора:

м²/с.

Учитывая, что на глубине залегания p-n перехода X = 210^-6 м должно выполняться условие N_исх=510¹⁶ см^-3, N_од=210¹⁸ см^-3, для определения времени диффузии фосфора необходимо провести преобразования формулы (1) и получим:

, (3)

Подставив в формулу (3) известные величины, получим:

t = 5.529410³ с.

После окончания процесса диффузии фосфора в кремниевую подложку концентрация примеси на поверхности кристалла стала равной .

Для того, чтобы определить концентрацию сформировавшейся донорной примеси на расстоянии глубины залегания p-n перехода, обусловленной диффузией фосфора, воспользуемся формулой процесса диффузии (1):

. (4)

Суммарная концентрация доноров после процесса диффузии на глубине залегания эмиттерного перехода равна .

На рисунке (9) представлен график распределения примесей после диффузии:

Рисунок 9 Зависимость концентрации от глубины p-n перехода

На рисунке (10) представлено результирующее распределение N(x) в логарифмированном масштабе.



Рисунок 10 Логарифмированный график функции N(x)

Ширина плавного перехода находится по формуле [1, с. 25]:

(5)

где ??₀ - диэлектрическая постоянная, ??₀=8,85•10^-12 Ф/м;

?? - относительная диэлектрическая проницаемость, ?? = 12;

U_полн - полное напряжение на переходе, в данном случае ;

q - заряд электрона, q=1,6•10^{-1 9}Кл;

- градиент концентрации примеси в плавном p-n-переходе.

Для расчета ширины p-n-перехода необходимо найти градиент концентрации донорной примеси, определяющейся как первая производная от концентрации соответствующей примеси и выражаются следующей формулой:

 (6)

После подстановки численных значений в формулу (6) получаем:

=1,844410²¹

Также необходимо найти - контактную разность потенциалов. Она может быть найдена из решения трансцендентного уравнения [11, с. 25]:

, (7)

Где X - глубина залегания перехода, X=210^-6 м;

- концентрация носителей заряда в собственном (нелегированном) полупроводнике, = см ^-3.

- параметр, зависящий от отношения , =40 Решим уравнение графическим методом.

Рисунок 11 Решение трансцендентного уравнения

Получаем =0,7096 В.

Получив неизвестные переменные, рассчитаем ширину p-n перехода по формуле (5):

3,111810^-5 м

Для того чтобы построить вольт-амперную характеристику диода, воспользуемся известной формулой Шокли:

, (8)

где - температура, 300 К;

S - площадь перехода, 10^-8 м;

- постоянная Больцмана, 1,38•10^-23 Дж/К;

- заряд электрона, 1,6•10^-19 Кл;

- ток насыщения, который определяется формулой [4, с. 276]:

(9)

где =12 см²/с, =12 см²/с коэффициенты диффузии неосновных носителей есть физические константы полупроводника (прил. 5) [1, с. 108];

, - концентрации основных и неосновных носителей заряда;

и - диффузионные длины носителей заряда, которые мы можем найти по формулам:

, (10)

, (11)

Время жизни неосновных носителей найдём по формулам [1, c. 30]:

, (12)

, (13)

где , - средние тепловые скорости электронов и дырок;

, - сечения захвата рекомбинационных центров для электронов и дырок.

Средняя тепловая скорость электронов определяется по формуле [5, c.48]:

, (14)

где -- постоянная Больцмана, Дж/К;

= 300 -- абсолютная температура, К;

-- эффективная масса носителей заряда, кг.

Эффективная масса носителей заряда определяется по формулам [9, с. 238]:

,, (15) , (16)

где -- эффективная масса электронов, кг;

-- эффективная масса дырок, кг;

-- масса покоя электрона, кг.

Подставив известные значения в формулы (15) и (16), получаем:

= 2,36•10^-31 кг,

= 4,459•10^-31 кг.

Подставляя в формулу (14) найденные значения, определяем тепловые скорости электронов и дырок:

м/с =2,2911·10⁷ см/с,

м/с =1,6689·10⁷ см/c.

Сечения захвата рекомбинационных центров для электронов и дырок:

= 7,065*10^-19

= 7,065*10^-21

После подстановки всех неизвестных переменных в формулы (12) и (13) получаем:

= 4,4509·10^-12 с,

=1,2356·10^-10 с.

Подставляем получившиеся значения в формулы (11) и (12) получим диффузионные длины носителей заряда:

= 7,1334·10^-6

= 6,4814·10^-5

Концентрации основных и неосновных носителей заряда можно найти следующим способом:

, (17)

, (18)

где - собственная концентрация, = 1,5•10¹⁶ м^-3.

Подставив значения получим:

= 4500 см^-3;

= 112,5 см^-3.

Подставляя в формулу (9) найденные значения, определяю ток насыщения:

= 4,0797·10^-10, А

На рисунке (12) представлена вольт-амперная характеристика идеального диода.



Рисунок 12 Вольт-амперная характеристика диода

Расчёт напряжения пробоя будем вести по формуле [11, c. 35]:

(19)

где - ширина запрещенной зоны полупроводника, =1.11 эВ;

- градиент концентрации примесей.

В результате подстановки найденных нами переменных, подставим значения в формулу (23), в итоге:

= 29,3339, В

Расчёт барьерной емкости буду вести по формуле [7, c. 147]:

, (20)

где -- площадь соответствующего перехода, 10^-4 см²;

ширина соответствующего перехода, см;

= 0,7096 -- диффузионный потенциал для кремния, В;

е = 11,8 -- относительная диэлектрическая проницаемость кремния;

- электрическая постоянная, Ф/см;

U -- напряжение смещения перехода, В.

Рисунок 13 Зависимость барьерной емкости от обратного напряжения

При нулевом напряжении смещения барьерная емкость равна 0,2859 нФ.

Диффузионная емкость описывается следующим выражением [2, с. 103]:

, (21)

где - время жизни дырок, = ;

- время жизни электронов, = ;

- температурный потенциал, = 0,0255 В при Т = 300 К.

На рисунке (13) показана зависимость диффузионной емкости от прямого напряжения.

Рисунок 13 Зависимость диффузионной емкости от прямого напряжения

Диффузионная емкость растет с увеличением времени жизни неосновных носителей , или диффузионной длины ,, так как при этом происходит увеличение числа накопленных избыточных носителей в областях. Диффузионная емкость зависит от частоты. С повышением частоты емкость уменьшается, так как скопление избыточных зарядов не успевает за изменением напряжения на p-n- переходе.

Найдём граничную частоту полученного p-n перехода. Для этого воспользуемся следующей формулой:

, (22)

где -- граничная частота, Гц;

-- сопротивление n-области, Ом;

-- барьерная ёмкость, = 0,33559 нФ.

Рассчитаем сопротивление n-области

, (23)

где -- сопротивление p-области, Ом;

-- удельное сопротивление p-области, Ом•м;

-- толщина n-области, l=10 ^-6 м;

-- площадь p-n перехода, S=1•10^-8 м².

Удельное сопротивление n-области находится по следующей формуле:

, (26)

где -- удельное сопротивление n-области, Ом•м;

-- удельная проводимость, См.

Удельную проводимость можно найти по формуле:

, (27)

где -- удельная проводимость, См;

N_д-- концентрация доноров на границе ОПЗ, N=N_исх;

-- подвижность электронов, см²/В•с.

Получим:

= 12 .

= 0,0833 Ом•м.

= 8,333 Ом.

=3,5758 МГц.

Произведём тепловой расчёт.

4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИОДНЫХ СТРУКТУР В ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ

Интегральная микросхема (ИМС) -- это конструктивно законченное изделие электронной техники, выполняющее определенную функцию преобразования информации и содержащее совокупность электрически связанных между собой электрорадиоэлементов (ЭРЭ), изготовленных в едином технологическом цикле. Термин «интегральная микросхема» отражает: объединение значительного числа транзисторов, диодов, конденсаторов, резисторов и соединяющих проводников в единую конструкцию (конструктивная интеграция); выполнение схемой функций преобразования информации, более сложных по сравнению с функциями отдельных ЭРЭ (схемотехническая интеграция); выполнение в едином технологическом цикле одновременно всей схемы и межсоединений и одновременное формирование групповым методом большого числа одинаковых ИМС (технологическая интеграция).

Процесс создания полупроводниковой микросхемы сводится к формированию в приповерхностном слое полупроводниковой пластины элементов (транзисторов, диодов, резисторов) и к последующему их объединению в функциональную схему пленочными проводниками по поверхности пластины (межсоединения).

Для характеристики типа применяемых в ИМС транзисторов, а также технологических методов их изготовления пользуются понятием структура ИМС. В общем случае структура ИМС определяет последовательность слоев в составе микросхемы по нормали к поверхности кристалла, различающихся материалов, толщиной и электрофизическими свойствами. Так, в практике производства ИМС используют структуры на биполярных транзисторах (в частности, диффузионно-планарные, эпитаксиально-планарные и др.) на МДП-приборах, структуры ИІЛ и т. д. Заданная структура ИМС позволяет установить состав и последовательность технологических методов обработки пластины и определить технологические режимы для каждого метода.

На рисунке 14 представлен фрагмент ИМС с диффузионно-планарной структурой, включающий биполярный транзистор и резистор. Для одновременного формирования транзистора и резистора необходимо, чтобы р-область резистора и изолирующая его n-область имели глубину и электрофизические свойства, одинаковые с областями соответственно базы и коллектора транзистора. Аналогичное соответствие должно обеспечиваться для всех элементов, входящих в состав ИМС. Оно является главным признаком и непременным условием применения интегральной технологии и позволяет минимизировать число технологических операций, составляющих цикл обработки.

Таким образом, интегральная технология представляет собой совокупность методов обработки, позволяющую при наличии структурного подобия (технологической совместимости) различных элементов ИМС формировать их одновременно в едином технологическом процессе.

Важно отметить, что выпускаемые в составе той или иной серии ИМС различного функционального назначения имеют единую структуру и, следовательно, единую базовую технологию. Для базовой технологии характерны не только определенная технологическая последовательность обработки и определенный комплект оборудования, но и постоянная, отработанная настройка оборудования, т. е. жесткие технологические режимы. Последнее является существенным для экономичности и эффективности процесса производства ИМС.

Очевидно, что базовая технология не зависит от размеров элементов в плане, их взаимного расположения и рисунка межсоединений. Все эти свойства конкретной ИМС определяются в процессе топологического проектирования, а обеспечиваются фотолитографией -- процессом избирательного травления поверхностных слоев с применением защитной фотомаски.

Рисунок 14 Фрагмент ИМС с диффузионно-планарной структурой: T -- транзистор; R -- резистор

Топология микросхемы -- чертеж, определяющий форму, размеры и взаимное расположение элементов и соединений ИМС в плоскости, параллельной плоскости кристалла. Поскольку элементы и соединения формируются путем последовательного отдельных слоев (коллекторный слой, базовый слой и т. д.), различают общую и послойную топологию. По чертежу базового слоя, например, может быть разработан чертеж фотошаблона, с помощью которого создают окисную маску для избирательной диффузии примеси р-типа.

При заданном наборе элементов топология ИМС (точнее, рисунок межсоединений) определяет ее функциональные свойства. Можно представить себе кристалл, содержащий некоторый универсальный набор элементов (очевидно, с некоторой избыточностью) и сплошной слой металлизации. Такие кристаллы в составе общей пластины могут быть «доработаны» по желанию заказчика до конкретных функциональных ИМС в зависимости от рисунка межсоединений, выполненного с помощью соответствующего фотошаблона. Описанная универсальная пластина-заготовка, получившая название базового кристалла, позволяет обеспечить экономичность производства ИМС более узкого, специального применения, выпускаемых в небольших количествах.

Рисунок 15 Фрагменты общей (а) и послойной (базового слоя) (б) топологии ИМС: 1 -- дефекты, возникшие на этапе металлизации; 2 -- дефекты, возникшие на этапе диффузии примеси

Применение полупроводниковых интегральных микросхем, однако, ограничено рядом причин. Одна из них заключается в том, что производство полупроводниковых ИМС оказывается целесообразным лишь в крупносерийном и массовом производстве, когда становятся экономически оправданными значительные затраты на подготовку производства (главным образом на проектирование и изготовление комплекта фотошаблонов). Другая причина лежит в ряде ограничений на параметры элементов и ИМС в целом: невысокая точность диффузионных резисторов (±10%) и отсутствие возможности их подгонки, невозможность получать конденсаторы достаточно больших емкостей, температурные ограничения, ограничения по мощности и др.

Наряду с полупроводниковыми ИМС поэтому разрабатывают и выпускают комбинированные гибридные интегральные микросхемы. Технологической основой таких ИМС являются процессы нанесения резисторов, конденсаторов, проводников и контактов в виде пленок соответствующих материалов на диэлектрическую пассивную подложку. Поскольку активные элементы - транзисторы, диоды - не могут быть изготовлены по пленочной технологии, их изготовляют по известной полупроводниковой технологии, а затем монтируют на общей подложке (рисунок 16).

Рисунок 16 Фрагмент гибридной ИМС: R -- резистор, С -- конденсатор, ПП -- кристалл полупроводникового прибора

Гибридная пленочная интегральная микросхема -- ИМС, которая наряду с пленочными элементами, полученными с помощью интегральной технологии, содержит компоненты, имеющие самостоятельное конструктивное оформление. В зависимости от метода нанесения пленочных элементов на подложку различают тонкопленочные (напыление в вакууме) и толстопленочные (трафаретная печать) гибридные ИМС.

Гибридные ИМС имеют худшие технические показатели (размеры, массу, быстродействие, надежность), чем полупроводниковые ИМС. В то же время они позволяют реализовать широкий класс функциональных электронных схем, являясь при этом экономически целесообразными в условиях серийного и даже мелкосерийного производства. Последнее объясняется менее жесткими требованиями к фотошаблонам и трафаретам, с помощью которых формируют пленочные элементы, а также применением менее дорогостоящего оборудования. В составе пленочных ИМС возможно получить резисторы с точностью ±5%, конденсаторы ±10%, а с применением подгонки -- до десятых долей процента. Гибридно-пленочная технология позволяет реализовать практически любые функциональные схемы.

Стремление расширить область применения полупроводниковых ИМС привело к созданию другого типа комбинированных микросхем (рисунок 16). При их изготовлении полупроводниковую технологию совмещают с тонкопленочной технологией для создания некоторых пассивных элементов, к которым предъявляются повышенные требования по точности и температурной стабильности.

Рисунок 17 Фрагмент совмещенной ИМС: Т -- транзистор, R -- пленочный резистор

Совмещенная интегральная микросхема -- это комбинированная интегральная полупроводниковая микросхема, в которой некоторые элементы (обычно пассивные) наносят на поверхность пластины (кристалла) методами пленочной технологии.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучены общие сведения по диодам, физические принципы работы, технологии получения p-n перехода, использование диодных структур в интегральных микросхемах и другие особенности полупроводниковых приборов.

По разработанной методике был рассчитан p-n переход, полученный диффузионным методом.

6. БИБИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Королёв, В.Л. Конструирование полупроводниковых интегральных схем: учеб. пособие для студентов специальности 230.- « Конструирование и технология радиоэлектронных средств» / В.Л. Королев, Л.Д. Карпов. КрПИ. Красноярск, 1992, 118 с.

2. Тугов, Н.М. Полупроводниковые приборы: учебник для вузов/ Н.М. Тугов, Б.А. Глебов, Н.А. Чарыков; под ред. В.А. Лабунцова. М.: Энергоатомиздат, 2016. 576 с.

3. Коледов Л.А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок: учебник для вузов/ Л.А. Коледов. М.: Радио и связь, 1989. 400 с.

4. Епифанов, Г.И. Физические основы микроэлектроники / Г.И. Епифанов. Москва: Советское радио, 1971. 276 с.

5. Пономарев, М.Ф. Конструкции и расчеты микросхем и микроэлементов: учебник для вузов / М.Ф. Пономарев. ЭВА. М.: Радио и связь, 1982. 288 с.

6. Росадо, Л. Физическая электроника и микроэлектроника: учеб. пособие для студентов/ Л. Росадо. М.: Высшая школа, 1991.

7. Степаненко, И. П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем / И.П. Степаненко. Москва: Энергия, 1977. 672 с.

8. Сугано, Т. Введение в микроэлектронику: пер. с япон. / Т. Сугано, Т. Икома, Е. Такэиси. М.: Мир, 1988. 320 с.

9. Трутко, А. Ф. Методы расчёта транзисторов / А.Ф. Трутко. Москва: Энергия, 1971. 272 с.

10. Шахгильдяна В.В. Проектирование радиопередающих устройств: Учеб. пособие для вузов / Под ред. В.В.Шахгильдяна. М.: Связь, 1976.

11. Королёв В. Л., Карпов Л. Д. Конструирование полупроводниковых интегральных схем: Учеб. пособие для студентов специальности 2303. « Конструирование и технология радиоэлектронных средств» / КрПИ. Красноярск, 1992, 118 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Рисунок 18 Общий вид диода

Рисунок 19 Диод без корпуса

Размещено на Allbest.ru