Транзисторы биполярные

Полупроводниковые ИМС

Классификация интегральных микросхем (ИС)

ИС – это неделимый функциональный узел, выполненный по интегральной технологии. Содержит активные (транзистор, диод), пассивные (резистор, конденсатор) элементы и соединения между ними, заключённые в герметичный круглый или прямоугольный миниатюрный корпус с ограниченным числом выводов.

Интегральная технология – одновременное изготовление элементов в едином технологическом процессе в объёме или на поверхности полупроводника (подложки).

Интегральные микросхемы делятся:

а) по конструктивно-технологическим признакам – на плёночные, гибридные, полупроводниковые или монолитные и совмещенные;

б) в зависимости от назначения – на аналоговые (для обработки непрерывных сигналов) и цифровые (для обработки импульсных сигналов).

в) по степени интеграции – на малые (МИС), средние (СИС), большие (БИС), сверхбольшие (СБИС) и ультрабольшие(УБИС).

Полупроводниковые ИМС ‑ это ИМС, элементы которой выполнены в едином технологическом цикле на основе (внутри) одного кристалла – активной подложки. Полупроводниковые ИМС изготавливают биполярной и МДП-структур.

Основной процесс создания элементов полупроводниковой ИМС является формирование p-n переходов. С их помощью можно получить почти все элементы электрических схем (транзистор, диод, резистор, конденсатор).

В основном используется кремниевая подложка с электропроводностью p -типа и транзистор имеет n-p-n -структуру. Так как подвижность электронов выше подвижности дырок, то транзисторы n-p-n -типа обладают лучшими частотными свойствами (т.е. устройства на них более быстродействующие), чем транзисторы p-n - p -типа. Кроме этого, технология изготовления n-p-n- транзисторов проще. Как правило, диоды представляют собой интегральные транзисторы в диодном включении. Резисторы изготавливаются методом локальной диффузии примеси в островки эпитаксиального слоя. Используется одна из областей транзистора.

В качестве конденсатора используется барьерная ёмкость p-n перехода, смещённого в обратном направлении (диффузионные конденсаторы).

Катушки индуктивности в полупроводниковых ИМС не используются. Создаются схемные элементы, реализующие индуктивный эффект, например, гираторы.

Во избежание короткого замыкания элементы ИМС изолируются друг от друга. Изоляции ИМС осуществляется с помощью: дополнительных обратно смещенных p-n переходов между элементами, изоляции «островков» пленкой двуокиси кремния и путём применения диэлектрической подложки.

В микроэлектронике в основном используется три вида корпусов: металлостеклянные квадратные, металлостеклянные круглые и металлостеклянные пенального типа.

Логические ИМС на базе МДП - структур можно использовать не только в качестве активных элементов, но и пассивных (резисторов, конденсаторов). В ИМС легко реализовать МДП -транзисторы с каналами p - и n -типов. Кроме этого технология изготовления ИМС на МДП -транзисторах проще, чем на биполярных.

Дата добавления: 2017-02-01