Элементы полупроводниковых ИМС

Полупроводниковой называют ИМС, все элементы и междуэлементные соединения которой выполнены в объеме и на поверхности полупроводника. Большинство элементов полупроводниковых ИМС (транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы) изготавливают на основе транзисторных структур. Основой полупроводниковой ИМС является подложка из кремния обычно Р -типа проводимости. В основе изготовления полупроводниковых ИМС лежит диффузионно-планарная или эпитаксильно-планарная технология. Оба эти метода предусматривают создание внутри полупроводника (в подложке) островков с чередующимися слоями проводимости типа N и P. Если транзисторная структура используется в качестве транзистора, то верхняя N -область служит эмиттером, нижняя – коллектором, а расположенная между ними P -область – базой. В цифровых ИМС находит применение многоэмиттерный транзистор (рисунок 1.39,а).

а

б

Рисунок 1.47. а – Конструкция полупроводниковых ИМС;

б – Диодные включения транзисторов

В качестве диодов используют диодное включение транзисторов (рисунок 1.39,б).

Резисторы реализуются в виде омических контактов металла с полупроводником. В качестве резисторов используют эмиттерную, коллекторную или базовую область. Наиболее часто используют базовую, обладающую наибольшим удельным сопротивлением.

Конденсаторы выполняются на основе эмиттерного и коллекторного переходов транзисторных структур. С целью увеличения ёмкости используют параллельное соединение переходов.

Изоляция элементов в полупроводниковых ИМС осуществляется тремя способами: с помощью PN -перехода, диэлектрической плёнки диоксида кремния SiO₂ и с помощью диэлектрической подложки.

Наряду с биполярными транзисторами успешно применяют МДП-транзисторы, в которых диэлектриком является плёнка диоксида кремния. Технология изготовления МДП – транзистора более простая, чем биполярных. Использование МДП – транзисторов, как элементов резисторной нагрузки позволяет большинство ключевых и логических ИМС создавать только на базе МДП – структур.

Дата добавления: 2014-11-16