Полупроводниковые интегральные микросхемы

В полупроводниковых интегральных микросхемах (кристалл) – это пластинка кремния толщиной 200-300 мкм. Недостатком является несколько худшее качество пассивных элементов (резистор и конденсатор) и невозможности создания катушек индуктивности.

В полупроводниковых микросхемах важно обеспечить изоляцию элементов от кристалла и друг от друга.

1) Наиболее простая и дешевая изоляция – это изоляция p-n -перехода. В этом случае в кристалле (например, из кремния типа р) методом диффузии делаются области типа п, называемые «карманами».

В карманах затем формируются необходимые пассивные или активные элементы, а p-n переход между карманом и кристаллом постоянно находятся под воздействием отрицательного напряжения. Для этого на кристалл подается постоянно отрицательное напряжение.

Кремниевый p-n переход при обратном напряжении имеет высокое сопротивление, которое выполняется роль изоляции.

2) Второй вид изоляции – это изоляция диэлектрическим слоем.

Здесь также имеются карманы, но между карманом и кремниевым кристаллом имеется тонкий диэлектрический слой диоксида кремния (SiO₂).

Создание этого слоя усложняет создание микросхемы, но эта изоляция лучше, чем p-n – переходом.

3) Получила распространение изоляция типа кремния на сапфире.

На сапфировой подложке наращивается слой кремния. Он протравливается до сапфира, т.о., что образуются кремниевые островки. На этих островках методом диффузии формируются некоторые элементы, которые оказываются изолированными друг от друга. Недостатком является то, что получается рельефная поверхность, затрудняющая устройство металлизирования соединяющих между элементами.

4) Изоплонарная – комбинированная. В этом случае боковые стороны кармнов изолированы диэлектрическим слоем SiO₂. А нижняя часть изолирована подложкой p-n -перехода с обратным напряжением.

Дата добавления: 2014-01-06