Sík tranzisztor - akár iv Műszaki szótár
A sík tranzisztor magában foglal egy félvezető lemez, amely végzik diffúziója szennyeződések p - és n - típusát a gázfázisú alkotnak az eredeti félvezető anyag két sorban - n átmenet mint ahogy az a tranzisztor diffúziós emittere és a bázisa.
Planar tranzisztor - szabványos komponens az elektronikus berendezés 70 - es években.
Planar tranzisztorok a legtöbb magas frekvenciájú és nagy sebességgel. A határfrekvenciájához kereskedelemben sík epitaxiális tranzisztorok száz megahertz egy szórási teljesítmény néhány watt.
Planar tranzisztor (ábra. 3,39, b) az úgynevezett diffúziós tranzisztor, amelynek az emittere terminál E, a B alap, és a kollektor hogy egy síkban fekszik.
A sík tranzisztor rövidzárlatot néha előfordul között a fém rétegek felületén az oxidot és a félvezető. Ennek oka az ilyen záróelemek lehetnek lyukak az oxidréteget, eredő zavarok réteg alatt fotolitográfiai. Például egy porszem állandó felületén fényérzékeny okoz a fényvédő, amely nem alatta világít, és így nem polimerizál. Maratás után az oxid a helyszínen, ahol nem volt porszem azt megszerezte lyuk.
A planáris tranzisztor rövidzárlatok néha előfordul között a fém rétegek felületén az oxidot és a félvezető. Ennek oka az ilyen záróelemek lehetnek lyukak az oxidréteget, eredő szabálytalanságok a fotolitográfiai eljárással. Például egy porszem telepedett a felszínen a fényérzékeny vezet az a tény, hogy alatta a fényvédő nem gyullad ki, ezért nem polimerizál. Maratás után az oxid a helyszínen, ahol nem volt porszem azt megszerezte lyuk.
A sík tranzisztorok, azzal jellemezve, állandóságát a felületi töltés, alkalmazása során a torzítás, hogy a csatorna átfedések kimerült csatorna réteg és a koncentráció a mobil töltéshordozók csökken. Amikor egy nagy felületi töltéssűrűség csatorna húzódik, hogy az ohmos csomópont és bekövetkezik egy csatornán keresztül áram. Irányítás bájt planáris tranzisztorok vezet bontást csomópont, ami szintén hozzájárul a növekedéséhez visszirányú áram.
Konstruktív tervezése planáris tranzisztorok egy fém vagy műanyag ház (ábra. 3.10 B) biztosítja a könnyű telepítés, nagy mechanikai szilárdságú, és a szigetelés eszköz chip a külső hatásoktól. Tranzisztorok típusú nagy elektromos, termikus és frekvencia paramétert használnak minden ipari elektronikai eszközök. A legfontosabb előnye a sokoldalúság sík technológia - gyártásának lehetőségét a fő berendezések nem csak a tranzisztorok (bipoláris és kitölteni) különböző geometriájú szerkezetek, hanem integrált mikroelektronikai áramkörök.
planáris tranzisztor gyártási különbség az, hogy a fedőlap a félvezető oxidréteg, alkalmazásával fotoreziszt, a megvilágítás, a maratás és a diffúziós megismételjük annak érdekében, hogy megkapja a bázis és az emitter régió. A legtöbb pla-Narnov technológia előállításához használt szilícium tranzisztorok, így ebben az esetben a réteg SiOg megkapja a legegyszerűbb módszer - a kezdeti oxidáció a félvezető lemez.
Folyamatábra gyártási folyamat Pla-stacionárius tranzisztor. Azonban az előnyök a sík tranzisztor nem korlátozódik a teljesítmény. Például, a határait elektron-lyuk átmenetek alatt egy réteg-oxid.
A nyereség egy sík tranzisztor inverz aktív üzemmódban rendkívül kicsi két fő okból: először is, / DK2 / dni, mivel (Lk - Ae) Aa, és, másodszor, / DK / DKI, mert NA NDK, ahol a TV egy - a koncentrációja az akceptor szennyező az adatbázisban, egy NDK - donor szennyező koncentrációját a kollektor.
Pezorezistashshy félvezető parametrikus gyorsulásmérő. és - egy sematikus ábrázolása b - helyettesítő kapcsolás a mechanikus rész / - 2 tranzisztor - tű |. A függőség a kollektor áram / aktuális K és pezoreeistiv-sósav érzékenység d / k / DFO az erőt előre feltöltött tűt. A érzékeny elem germánium sík tranzisztor.
Kijelölt kimenő PN csomópontok sík tranzisztor felületén a félvezető kristály réteg alatt a szilícium-dioxid, amely egy jó szigetelő. Ez arra szolgál, hogy megvédje a szilícium felülete a külső hatásoktól, a növekvő méretstabilitása és a megbízhatóság a tranzisztorok.
Kijelölt kimenő PN csomópontok sík tranzisztor felületén a félvezető kristály réteg alatt a szilícium-dioxid, amely egy jó szigetelő. Ez arra szolgál, hogy megvédje a szilícium felülete a külső hatásoktól, a növekvő méretstabilitása és a megbízhatóság a tranzisztorok.
Az erősítő készül egy sík tranzisztor reakcióvázlat szerint a MA. Az utóbbi végzi, így a szűrőelem funkcióját - függetlenítését a tápellátás áramkört.
A epitaxiális - sík tranzisztor oldalfelület / / a szigetelő pn-átmenet határa a kollektor terület 2 n - típusú régióban 4, és a szigetelő p - típusú, és az alsó 12 felület - - határa a rejtett réteg a 2. és a szubsztrátum 3. Ha ez az áramkör a kapcsolati feszültség van, ahol a szigetelő átmenet mindig előfeszítve a fordított irányban. Mivel a fordított jelenlegi szigetelő átmenet kicsi, nyújt kielégítő izolálása tranzisztor az alaptól, és egyéb elemeinek a chip kristály. Terület, körül minden oldalról szigetelő átmenet, az úgynevezett zseb. Ők hozzák a nem csak a bipoláris tranzisztorok, hanem más elemek a chip. Általában minden zseb van kialakítva az egyik elem, de néhány esetben elhelyezett néhány például bipoláris tranzisztorok, amelyben szerinti kapcsolási rajz csatlakozik a gyűjtők.
Ebből a hiányosság szabad planáris tranzisztorok, amelyek egyesítik a legjobb tulajdonságait és paramétereit a szilícium és germánium tranzisztorok. Nagyfeszültségű átmenetek és a viszonylag alacsony relatív páratartalom mellett, és BOD) kombinációja nagy teljesítményű (1 kW) és a nagyfrekvenciás, a magas hőmérséklet és alacsony áramok 1KO és / 30, először is hozza szilícium tranzisztorok a paramétereket, hogy a germánium a legjobb az időbeli stabilitás és a hőmérséklet-tartományban, és, másodszor, hogy planáris tranzisztorok univerzális alkalmazási berendezések. A hátrányok közé tartozik a még mindig viszonylag magas költsége.
Jelenleg planáris tranzisztorok (például belföldi KT104, KT201, KT203, KT208, KT209, KT501), amelyek lehetővé teszik, hogy cserélje tranzisztorok áramkörökben flotálható, mint a germánium és szilícium.
Integrált kapcsolók SP-1 (dupla planáris tranzisztorok közös gyűjtő) a invertáló üzemmódban jellemezve a következő paraméterek értékeit: N0 1 1 - - 3 5 mV; i0 sg; 10 - 9 A; R3 - 6 - n 30 ohm; Yar 109 ohm.
Ha kívánatos a nagyobb teljesítmény egy sík tranzisztor, elvileg, növelni kell a területen az átmenet emitter - bázis; ez is növeli a terület közötti kapcsolat a két zóna, így a kibocsátó, nem kis kört, és egy csillag alakú vagy zárt vonallánc.
Ahhoz, hogy növelje a megengedett feszültséget sík tranzisztor kollektor néha használják maratás élek kollektor csomópont; ahol a mesa szerkezet jön létre, és az úgynevezett mezaplanarnym tranzisztor. Eltávolítva maratással a bázis és a kollektor, amelynek a legmagasabb koncentráció a szennyeződések és a hibák; szélén átmenet fordul ferde, amely növeli a átívelési feszültség.
Profilok dopping (a és eloszlása a felesleges szennyezéskoncentrációjuk (b plenáris tranzisztor. Ábrán. 4.12 egy sík tranzisztor vázlatot, ott látható a mozgási irányában hordozók az előre torzítás EMIC-turn és záróirányban van előfeszítve kollektor csomópont. Legyen Ida diffúziós áram az alap a az emitter a kollektor egy előre előfeszíti a emitter csomópontjának, az injekciónak tudható be az elektronok az emitter a bázist, és a / ha - a diffúziós áram az emitter, mivel a lyukak injektálunk a bázis emitte o.
A jelenléte a villamos térerősség a sík tranzisztor bázisa eredményezi, hogy a meredeksége az áram-feszültség jellemző 1K (UE) csökken, ahogy a kollektor árama növekszik, amikor működő magas injektálási szinteket módok. Ezért - a tranzisztormodellje tükröznie kell ezt a jelenséget.
A plenáris tranzisztor átadhatók viszonylag nagy áramok, kiterjesztve közötti érintkezési vonal az emitter és a bázis területeken. A felső határ az a frekvencia, a nagyfrekvenciás planáris tranzisztorok nem bővíteni azáltal emittere álló több, párhuzamosan kapcsolt kis zónákat és forgalomba ez a struktúra az emitter és a bázis terminálok viszonylag távol ezeket a zónákat.
Jellemzően, a szintje dopping Az alap-tartomány a nagyfrekvenciás planáris tranzisztorok, hogy a szúrás nem fordul elő semmilyen feszültség van, amely nem haladja meg az átmenet átütési feszültség kollektor - bázis. Olyan esetekben azonban, ahol a felület a sík struktúrák azok előállítására esnek idegen részecskéket, különösen azok, amelyek foszfort szennyeződés, a vastagsága az alaprész alatt emitter lehet különböző pontjain és nagyon vékony ezeken a helyeken megfelelően alacsony feszültségek fog bekövetkezni szúrás. Ezért, hogy a nagy teljesítményű planáris tranzisztorok teljesen megszünteti a szúrás, szükséges, hogy elegendően alacsony szennyezőanyag a folyamat során a diffúzió és oxidáció.
Módosítása Ebers modell és Mol /. a.
Modellezésére, amely összetartozó sík tranzisztor, ez azzal az eltéréssel, tulajdonságok jellemző egy sík tranzisztor, tükröznie kell a tranzit országokban dolgoznak nagy injektálási szinteket, nem csak a diffúziós, hanem sodródás hordozók. Ha működő telítettség mód és az aktív régió inverz modell figyelembe kell venni a befolyása a folyó áramok között a terminál bázis és a kollektor tranzisztor a passzív zóna. Ezen túlmenően, a modell kell tükröződik nemcsak a felhalmozási töltés a bázis terület, hanem a területen a tározó egy előre torzítást a kollektor csomópont.
Plenáris n-pn tranzisztor. Ábra. 4.10 egyértelmű, hogy a síkbeli tranzisztor van egy élesen aszimmetrikus szerkezet: a terület az emitter csomópontjának többször kisebb, mint a terület a kollektor csomópont.
Oxid szigetelés alkatrészeket. | Szigetelés izoplanar típusú alkatrészek. A félvezető chipek legszélesebb körben használt, diffúzió és az epitaxiális diffúziós planáris tranzisztorok.
Ábra. 9-25 felépítését mutatja egy sík típusú tranzisztor Ni-P 2 - N2 injekciós erő, amely egyetlen IC sejt. Crystal n-típusú szolgál az emitter a tranzisztor. Ellentétben a hagyományos sík tranzisztorok, ebben az esetben alkalmazandó fordított integráció.
Hiánya miatt az orosz irodalom szisztematikus kifejtését az elmélet sík tranzisztorok már foglalkozott ezzel a kérdéssel, mert a szimuláció egy sík tranzisztor nem lehet megtenni anélkül, hogy figyelembe véve a folyamatok felelősek annak működését. Ezért ebben a fejezetben először röviden leírja a működését és jellemzőit a síkbeli tranzisztor mind alacsony és magas injektálási szinteket adott szerkezetét és fizikai paramétereit.
Ugyanakkor egyre nagyobb a megengedett feszültség a szerkezetek nagy sík tranzisztorok, még ezeken a határokon belül is fontos feladat. Erőteljes plenáris tranzisztorok - általában nagyfrekvenciás készülékek használják generálására vagy fokozására RF jel a kimeneti szakaszában távadók.
Ábra. 2-6 mutatják kristály transitions modern szilícium sík tranzisztor.
Hummel modell - Pune tükrözi folyamatok aktív bázis a sík tranzisztor területen. Ez lehetővé teszi, hogy vegye figyelembe a működési feltételeket, a tranzisztor nagy injekció szinten.
Modell koncentrált paraméterekkel javasolt később a sík tranzisztor szerkezete és működési módja az integrált áramkörök, vagy tükrözi az eljárások csak a magban egy sík tranzisztor (modell Hummel - - Pune), vagy két dimenziós minták, de nem tükrözik működésre magas befecskendezési szinten (modell Golubev - Kremleva), vagy igyekeznek figyelembe venni az összes ingatlan egy sík tranzisztor, de egyesül a diffúziós áram az alap rekombinációs áram, amely nem veszi figyelembe a különbséget aszerint, hogy ez utóbbi nagysága a feszültség átmenetek.
Folyamatábra a gyártási folyamat egy sík tranzisztor. Ábra. 6-55 ábra egy diagram, a technológiai folyamat a gyártási sík tranzisztor egy szilícium lemez egy epitaxiális. Alkalmazása után a szilícium-oxid réteg lapnak az ábrán bemutatott formában. 6-55 is.
Tekintsünk egy speciális példa, lehet kiszámítani megközelítőleg a síkbeli tranzisztor paramétereket.
On szigetecskék kapott (ebben az esetben két) vannak kialakítva planáris tranzisztorok. Ennek előállításához a második oxid maszkot, amelyen keresztül a belső tér, a sziget, amely egy kollektor terület az n-típusú szennyező diffúziós végezzük a p-típusú bázis, és a kapott p-típusú réteg. Ezután egy harmadik oxidot maszk gyártják, amelyeken keresztül a szennyező diffúziós szigetek jelentése n - típusú, és az emitter kapott N - típusú.