Диффузионное сопротивление

Выпрямительные диоды предназначены для преобразования неременного тока в постоянный и выполняются по сплавной или диффузионной технологии. На 10.11 приведены условное изображение выпрямительного диода и его типовая вольт-амперная характеристика. Прямой ток диода направлен от анодного А к катодному Кат. выводу. Нагрузочную способность выпрямительного диода определяют: допустимый прямой ток / и соответствующее ему прямое напряжение Un , до-

Выпрямительные диоды предназначены для преобразования переменного тока в постоянный и выполняются по сплавной или диффузионной технологии. На 10.11 приведены условное изображение выпрямительного диода и его типовая вольт-амперная характеристика. Прямой ток диода направлен от анодного А к катодному Кат. выводу. Нагрузочную способность выпрямительного диода определяют: допустимый прямой ток / и соответствующее ему прямое напряжение U , до-

Выпрямительные диоды предназначены для преобразования переменного тока в постоянный и выполняются по сплавной или диффузионной технологии. На 10.11 приведены условное изображение выпрямительного диода и его типовая вольт-амперная характеристика. Прямой ток диода направлен от анодного А к катодному Кат. выводу. Нагрузочную способность выпрямительного диода определяют: допустимый прямой ток I и соответствующее ему прямое напряжение UH , до-

Транзисторы. Основные этапы изготовления интегральных биполярных транзисторов типа п-р-п методом планарно.-диффузионной технологии показаны на 3.2. При этом за основу берут однородную подлож-

Недостатком планарно-диффузионной технологии является сравнительно малая точность границ р-п-р-пе-реходов, так как диффузия примесей идет с поверхности подложки. Поэтому примесь распределяется неравномерно по толщине подложки: концентрация на поверхности больше, чем в глубине. Указанный недостаток в значительной мере устраняют с помощью планарно-эпитаксиальной технологии.

диффузионной технологии. Дальнейшие этапы формирования на островках планарных, транзисторов принципиально ничем не отличаются от подобных этапов планарно-диффузионной технологии. При планарно-эпитаксиальной технологии примесь распределена равномерно по толщине и р-я-переходы достаточно четкие.

На границе областей сплавной технологией получают два р-п перехода — эмиттерный и коллекторный. Чаще всего переходы изготавливаются несимметричными по своей конструкции, т. е. с неодинаковыми геометрическими размерами. Переход с меньшей площадью имеет приграничный слой полупроводника р-типа с большей концентрацией примесей (легирован сильнее), чем приграничный слой полупроводника р-типа со стороны перехода большей площади. Полупроводник с большей концентрацией примесей обычно обозначают р +. Средний слой называется базой, крайний сильно легированный — эмиттером, а слой с большей площадью — коллектором. Части поверхностей эмиттера, базы и коллектора покрываются металлическими пленками. К этим пленкам сваркой или пайкой прикрепляются внешние выводы. Сам кристалл крепится на кристаллодержателе и помещается в герметизированный металлический корпус, а выводы через изоляторы выводятся наружу. Реже изготавливается биполярный транзистор симметричной конструкции ( 5.2,6). Симметричный транзистор сохраняет свои электрические характеристики при взаимной замене в схеме включения выводов эмиттера и коллектора. Конструкция биполярного транзистора, изготовленного по диффузионной технологии с точечными р-п переходами, не отличается от рассмотренной конструкции сплавного транзистора, однако электрические параметры его существенно отличаются вследствие малых токов и емкости переходов. Кроме сплавной и диффузионной технологий при изготовлении биполярных транзисторов применяется планарно-эпитаксиальная технология, позволяющая получить транзисторы с малыми отклонениями значений электрических параметров.

В полупроводниковых ИС. роль резистора выполняет объемное сопротивление участка монокристалла полупроводника, в объеме которого изготовляют ИС. Кристалл в этом случае является подложкой. Для получения требуемого номинала резистора размеры соответствующего участка, а также его проводимость должны иметь строго определенные значения. Чаще всего резисторы получают локальной диффузией примесей через маску, ограничивающую зону резистора. Резисторы, полученные с помощью диффузионной технологии, называются диффузионными. На 9.4 показан интегральный пленочный резистор, полученный с помощью диффузионной технологии. Концы резистивного элемента / соединяются с пленочными контактами площадки 2, выполненными из металла (алюминий, медь, золото), наносимого на подложку 3.

5. Объясните сущность планарно-диффузионной технологии.

У обоих транзисторов одинаковые величины t/кб.пр, однако следует обратить внимание на то, что у эпитаксиально-диффузион-ного транзистора значение ?/кэ.Нас значительно меньше, чем у транзистора, полученного по чисто диффузионной технологии.

Транзисторные структуры, изготовленные ионной имплантацией, имеют, как правило, лучшие характеристики, особенно при изготовлении СВЧ приборов. Метод позволяет изготовить область базы очень малой ширины (менее 0,1 мкм) с высокой концентрацией примеси и, следовательно, с малым сопротивлением по всей толщине базы, что позволяет улучшить предельную частоту усиления транзистора. На 9-13 показан профиль концентрации) примесей в транзисторных структурах, изготовленных по обычной диффузионной технологии и с применением имплантации ионов бора для создания базы.' Во втором случае обеспечивается наибольшее увеличение концентрации примесей в базе, т. е. достигается минимальная величина сопротивления, а следовательно, увеличивается предельная частота.

Данной величине соответствует емкость структуры, показанной на 3.14, а, где выводами являются металлический затвор а и вывод /г-подложки Ъ. В структуре, изображенной на 3.14, б, в качестве нижней обкладки конденсатора используется диффузионная р-область, основной является емкость- диэлектрика, а паразитными компонентами — емкость р—п перехода Срп (барьерная емкость обратно смещенного р—п перехода) и диод Д, действие которого следует учитывать при прямом смещении р—п перехода. Если р-область достаточно протяженная, то необходимо учитывать также диффузионное сопротивление, включаемое в эквивалентной схеме между внутренней точкой и выводом Ь.

С увеличением скорости газового потока диффузионный слой становится тоньше, диффузионное сопротивление уменьшается, и скорость роста эпитаксиального слоя возрастает (кривая 10 на 6.7). Далее при очень больших скоростях газового потока возможно уменьшение скорости роста главным образом за счет протекания гомогенных реакций в объеме реактора (кривая 9 на 6.7). Однако при больших скоростях газового потока распределение концентрации реагентов по его сечению становится более однородным, что обеспечивает большую однородность толщины эпитаксиального слоя по площади подложки. Но, как было сказано раньше, это влечет за собой ухудшение структурного совершенства эпитаксиального слоя.

где гб.диф = ацэкгк - диффузионное сопротивление базы; УКО = = (Ук)к =0- При коротком замыкании (Ккн = 0) входное сопротивление имеет наибольшее значение:

где Гб.диф = ЦэЛа — диффузионное сопротивление базы.

диффузионное сопротивление базы

Диффузионное сопротивление базы. Расчет дает

Полученные результаты показывают, что для дрейфовых транзисторов диффузионное сопротивление базы меньше, чем для

- - —эмиттера транзистора 237, 239 Диффузионное сопротивление базы

Зависимость теплообмена от числа Re при неравновесных химических реакциях в теплоносителе носит более сложный характер по сравнению с процессами в инертных потоках. С увеличением числа Рейнольдса растет конвективный перенос тепла и массы по сечению потока, снижается толщина пограничного слоя, его термическое и диффузионное сопротивление, изменяются профили температур и концентраций, а следовательно, и соотношение тепловых потоков, передаваемых различными путями. В настоящее время отсутствуют экспериментальные данные по профилям концентраций компонентов в турбулентных неравновесных потоках четырех-окиси азота, поэтому при рассмотрении влияния числа Re на профиль С4 по поперечному сечению потока, что, согласно (3.20), определяет величину вклада химических реакций в теплообмен, могут быть использованы лишь расчетные данные. На 3.3 изображены графики из [3.38], характеризующие изменение С4 и эффек-

нений тепломаесопереноса при конденсации системы 2NO + O2*i2NO2=f*N2O4 {7.23—7.25] показали, что протекание химических реакций в пограничном газовом слое у поверхности конденсации, снижающих неравновесность состава, выравнивает профили концентраций и температур, снижает диффузионное сопротивление притоку конденсирующихся компонентов и увеличивает Ts и Ps у поверхности конденсации. В связи с этим отрицательное влияние NO и О2 на тепло- и массоперенос при конденсации неравновесной системы N2O4 значительно слабее по сравнению с влиянием инертных газов при конденсации парогазовых смесей.

Сопротивление базы. Этот параметр определяется, как и в диоде, удельным сопротивлением материала базы и ее размерами. Однако в транзисторе существенное влияние на сопротивление базы оказывает напряжение на коллекторе. Поэтому сопротивление базы Гб можно записать как сумму Гб=г60+ГбЯ, где гц0 — омическое сопротивление материала базы, а Гбд — диффузионное сопротивление, обусловленное изменением концентрации