Integriniai diodai. Tokio integrinio diodo tiesiogin įtampa mažai priklauso nuo per jį tekančios srov s. ELEKTRONIKOS ĮTAISAI 2009

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Integriniai diodai. Tokio integrinio diodo tiesiogin įtampa mažai priklauso nuo per jį tekančios srov s. ELEKTRONIKOS ĮTAISAI 2009"

Σπάρτακος Καλαμογδάρτης
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 1 Integriniai diodai Integrinių diodų pn sandūros sudaromos formuojant dvipolių integrinių grandynų tranzistorius. Dažniausiai integriniuose grandynuose kaip diodai naudojami tranzistoriniai dariniai. Tokio integrinio diodo tiesiogin įtampa mažai priklauso nuo per jį tekančios srov s.

2 2 Integrinis diodas

3 3 Integriniai kondensatoriai Dvipoliuose integriniuose grandynuose naudojami sandūriniai ir MOP kondensatoriai. Tokių kondensatorių lyginamoji talpa būna iki pf/mm 2, pramušimo įtampa V. Kai naudojama emiterio sandūros talpa, kondensatoriaus lyginamoji talpa būna didesn ( pf/mm 2 ), o pramušimo įtampa žemesn (5-8 V). Sandūriniai kondensatoriai yra poliniai, jų talpa paprastai neviršija kelių šimtų pikofaradų, talpos nuokrypis siekia (15-20) %.

4 4 Integriniai kondensatoriai MOP kondensatorius tai plokščiasis kondensatorius, kuriame vieno laidaus elektrodo vaidmenį atlieka n + emiterio sritis, kito aliuminio sluoksnis. Kaip dielektrikas naudojamas plonas (iki nm storio) silicio dioksido sluoksnis. Tokių MOP kondensatorių lyginamoji talpa būna iki pf/mm 2, talpa gali siekti 500 pf, pramušimo įtampa esti iki V, elektrin kokyb Jeigu vietoj silicio dioksido naudojamas silicio nitrido dielektrinis sluoksnis, lyginamoji talpa siekia pf/mm 2, talpa iki 1000 pf, elektrin kokyb esti nuo 20 iki 100.

5 5 Integriniai kondensatoriai MOP kondensatorių talpos sklaida irgi būna gana didel iki 20 %, tačiau talpa beveik nepriklauso nuo įtampos. MOP kondensatorių taikymą riboja tai, kad dvipolių integrinių grandynų su MOP kondensatoriais gamyba yra sud tingesn reikia papildomos fotolitografijos ir papildomo oksidavimo plonam dielektriko sluoksniui sudaryti. Planarusis kondensatorius Griovelinis kondensatorius 43&tbnw=129&prev=/images%3Fq%3DIntegrated%2Bcapacitor%26start%3D80%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Dlt%2 6sa%3DN

6 Integriniai kondensatoriai Puslaidininkiniuose hibridiniuose grandynuose naudojami pl veliniai MDM (metalo-dielektriko-metalo) struktūros kondensatoriai.

6 6 Integriniai kondensatoriai Puslaidininkiniuose hibridiniuose grandynuose naudojami pl veliniai MDM (metalo-dielektriko-metalo) struktūros kondensatoriai. Jų elektrodai daromi iš aliuminio arba tantalo. Kaip dielektrikas naudojamas aliuminio oksidas Al 2 O 3 arba tantalo pentoksidas Ta 2 O 5, pasižymintis didesne dielektrine skvarba, tačiau prastesn mis dažnin mis savyb mis. Pl velinių kondensatorių privalumas mažesn talpos sklaida, tačiau jiems sudaryti, aišku, reikia papildomų technologinių procesų.

7 7 Integriniai rezistoriai Dvipoliuose integriniuose grandynuose dažniausiai naudojami difuziniai rezistoriai. Difuziniams rezistoriams sudaryti nereikia papildomų procesų. Dažniausiai jiems naudojami p sluoksniai, sudaromi baz s difuzijos metu. Visi rezistoriai, kuriems naudojami p sluoksniai, gali būti vienoje n izoliuotoje srityje. Siekiant geriau izoliuoti vieną rezistorių nuo kito, prie izoliuotos srities, kurioje yra rezistoriai, prijungiama didžiausioji teigiama integrinio grandyno maitinimo įtampa.

8 8 Integrated transistor and resistor

9 9 Integrinis rezistorius

10 10 Integrinis rezistorius

11 11 Integriniai rezistoriai Baz s sluoksnio kvadrato varža esti Ω. Naudojant baz s difuzinį sluoksnį, galima sudaryti rezistorius, kurių varža nuo 30Ωiki 40 kω. Mažõs (3-100Ω) varžos rezistoriams naudojamas n + difuzinis emiterio sluoksnis. Didel s varžos rezistoriams naudojamas baz s sluoksnis, esantis po emiterio sluoksniu. Tokių rezistorių varža siekia dešimtis kiloomų. Didelę varžą pavyksta gauti tod l, kad baz s sluoksnis po emiterio sluoksniu būna plonas ir priemaišų tankis jame mažas. Tokie rezistoriai vadinami suspaustaisiais (angl. pinch resistor).

12 12 Integriniai rezistoriai Difuzinių rezistorių varžos sklaida gana didel varžos nuokrypiai siekia (15-20) %. Suspaustųjų rezistorių varžos nuokrypiai dar didesni iki 50 %. Difuzinių rezistorių naudojimą didel s integracijos grandynuose sunkina tai, kad jiems reikia daug vietos. Vienas 1 kω difuzinis rezistorius gali užimti tokį kristalo plotą, kurio pakaktų dešimčiai dvipolių tranzistorių. Siekiant sumažinti rezistorius, jiems naudojami didel s varžos sluoksniai, sudaromi joninio legiravimo būdu. Kai įmanoma, paprasti varžiniai elementai keičiami tranzistoriniais dariniais. Puslaidininkiniuose hibridiniuose grandynuose naudojami nichromo arba tantalo pl veliniai rezistoriai. Šie rezistoriai tikslesni, tačiau jiems sudaryti reikia papildomų technologinių procesų.

13 13 Didel s integracijos IG elementams sujungti panaudojami keli laidininkų sluoksniai. Multiple interconnect layers IBM photomicrograph (Si has been removed!) Metal 2 M1/M2 via Metal 1 Polysilicon Diffusion Mosfet (under polysilicon gate) Fall /13/01 L03 - CMOS Technology 13

14 14 Laidininkai Puslaidininkinio grandyno elementai dažniausiai sujungiami laidžiaisiais aliuminio takeliais, sudarytais ant izoliacinio silicio dioksido sluoksnio. Pastaruoju metu prad ti taikyti vario laidininkai, kurių varža mažesn. Siekiant sumažinti parazitines talpas taikomi dielektrikai su mažesne dielektrine skvarba. Kartais laidininkų sluoksnių skaičių galima sumažinti panaudojant po silicio dioksido sluoksniu suformuotas tunelines junges.

15 15 Tunelin s jung s Šios jung s panašios į difuzinius rezistorius, kuriems panaudoti n+ sluoksniai. Jų varža esti 3-5 Ω. Tunelin ms jung ms reikia izoliuotų sričių, kurios užima nemažai vietos.

16 16 Tunelin jung

17 ELEKTRONIKOS ĮTAISAI 2007 Tunelin jung VGTU Elektronikos fakultetas

18 18 Tunelin jung

19 19 Kontaktin s aikštel s Kristalo luste sudarytai grandinei sujungti su integrinio grandyno korpuso išvadais naudojamos kontaktin s aikštel s, kurios sudaromos kartu su laidžiaisiais takeliais. Darant sujungimus gali būti pažeistas silicio dioksido sluoksnis. Tod l, siekiant išvengti kontaktin s aikštel s trumpojo jungimosi su grandyno pagrindu, po ja sudaroma izoliuota sritis. Izoliuota sritis nereikalinga po kontaktine aikštele, prie kurios jungiama didžiausioji neigiama integrinio grandyno maitinimo įtampa. Kad grandyno elementai būtų geriau izoliuoti, ši įtampa per angą izoliaciniame silicio dioksido sluoksnyje prijungiama prie p pagrindo.

20 20

21 21

Σχετικά έγγραφα

X galioja nelygyb f ( x1) f ( x2)

Monotonin s funkcijos Tegul turime funkciją f : A R, A R. Apibr žimas. Funkcija y = f ( x) vadinama monotoniškai did jančia (maž jančia) aib je X A, jei x1< x2 iš X galioja nelygyb f ( x1) f ( x2) ( f