Процессом изготовления

Ларяду с процессом генерации неравновесных носителей под действием светового излучения, в полупроводнике имеет место обратный процесс — рекомбинация, который в значительной степе-ни воздействует на параметры фотореэистора и особенно на его ток фотопроводимости.

Особенности реальной ВАХ диода. Обратный ток реальных диодов существенно превышает ток /0, определяемый выражением (2.76), которое получено без учета г е -нерацио нно-рекомб и национн ых процессов в переходе. Такое допущение оправдано только в случае очень тонких переходов, которые на практике встречаются редко. Составляющую обратного тока, обусловленную процессом генерации электронно-дырочных пар в переходе, называют током термогенерации. Ток термогенерации можно определить из следующих соображений.

Процесс образования пары электрон-дырка называется процессом генерации. Одновременно с процессом генерации происходит процесс рекомбинации, при котором электрон занимает свободный валентный уровень образовавшейся дырки, в результате чего образуется нейтральный атом. Оба процесса находятся в термодинамическом равновесии, т. е. скорости процессов генерации и рекомбинации равны между собой vr=up.

Радиоактивные излучения, проходя через материал, вызывают ионизацию и возбуждение электронов и приводят к образованию электронно-дырочных пар свободных ионов и электронов в результате разрыва межатомных связей и выбивания электронов с электронных оболочек. Одновременно с процессом генерации электронно-дырочных пар происходит их рекомбинация и при постоянной дозе облучения может наблюдаться равновесное состояние.

Одновременно с процессом генерации носителей зарядов протекает процесс их рекомбинации — встречи электронов с дырками, сопровождающийся возвратом электрона из зоны проводимости в валентную зону и исчезновением свободных зарядов. Чаще всего рекомбинация происходит на дефектах кристаллической решетки (нарушения кристаллической структуры, случайные примеси, трещины, дефекты в поверхностных слоях); эти дефекты служат центрами рекомбинации.

внести свой вклад в общий ток неосновных носителей заряда фотодиода. Ток неосновных носителей, вызванный освещением, не зависит от напряжения, приложенного к р -n-переходу, он пропорционален световому потоку и называется световым током или фототоком. При этом следует отметить, что одновременно с процессом генерации пар носителей заряда происходит и их рекомбинация. Поэтому достигнут p-n-перехода и перейдут через него только те носители, диффузионная длина которых L больше ширины области р или п. Кроме того, интенсивность света уменьшается по глубине облучаемого тела, поэтому генерация пар носителей происходит в основном на внешней облучаемой поверхности. Если ширина облучаемой области меньше диффузионной длины дырок, что соответствует реальным структурам фотодиодов, фототек в фотодиоде будет обусловлен движением дырок области п.

Обратная ветвь ВАХ кремниевых диодов не имеет участка насыщения обратного тока, гак как обратный ток в кремниевых диодах вызван процессом генерации носителей заряда в р-п-пере-ходе (см. § 3.10). Пробой кремниевых диодов имеет лавинный

Некоторое изменение концентраций в области ВС объясняется пока еще незначительным процессом генерации пар зарядов. При дальнейшем повышении температуры процесс генерации пар Зарядов становится интенсивным и концентрация на участке CD растет в соответствии с (9-56). В интервале температур Тs — TI наряду с основными в и-полупроводнике появляются и неосновные носители зарядов — дырки. Для примесных полупроводников соотношение (9-55) имеет вид

Некоторое изменение концентраций в области ВС объясняется пока еще незначительным процессом генерации пар зарядов. При дальнейшем повышении температуры процесс генерации пар Зарядов становится интенсивным и концентрация на участке CD растет в соответствии с (9-56). В интервале температур Тs — TI наряду с основными в и-полупроводнике появляются и неосновные носители зарядов — дырки. Для примесных полупроводников соотношение (9-55) имеет вид

Понятие "о неравновесных носителях. При температуре, отличной от абсолютного нуля, в полупроводнике происходит тепловое возбуждение (генерация) свободных носителей заряда. Если бы этот процесс был единственным, то концентрация носителей непрерывно возрастала бы с течением времени. Однако вместе с процессом генерации возникает процесс рекомбинации: электроны, перешедшие в зону проводимости или на акцепторные уровни, вновь возвращаются в валентную зону или на донорные уровни, что приводит к уменьшению концентрации свободных носителей заряда. Динамическое равновесие между этими процессами при любой температуре приводит к установлению равновесной концентрации носителей, описываемой формулами (6.7) и (6.8). Такие носители называются равновесными.

фото^ЭДС. Такие фотодиоды называют полупроводниковыми фотоэлементами. Во втором случае в цепь фотодиода включают источник питания, создающий обратное смещение p-n-перехода { 1.49). Если фотодиод не освещен, он ведет себя как обычный диод, через него проходит обратный ток, образованный неосновными носителями заряда областей р и п (в данном случае его можно назвать темновым). Если на фотодиод падает свет, то вследствие внутреннего фотоэффекта в обеих областях фотодиода генерируются пары носителей заряда. Неосновные носители заряда, для которых поле p-n-перехода является ускоряющим, могут легко преодолеть p-n-переход и попасть в смежную область (дырки п-области - в область р, а электроны р-области - в область п) и тем самым внести свой вклад в общий ток неосновных носителей заряда фотодиода. Ток неосновных носителей, вызванный освещением, не зависит от напряжения, приложенного к р-п-переходу, он пропорционален световому потоку и называется световым током или фототоком. При этом следует отметить, что одновременно с процессом генерации пар носителей заряда происходит и их рекомбинация. Поэтому достигнут p-n-перехода и перейдут через него только те носители, диффузионная длина которых / больше ширины области р или п. Кроме того, интенсивность света уменьшается по глубине облучаемого тела, поэтому генерация пар носителей происходит в основном на внешней облучаемой поверхности. Если ширина облучаемой области меньше диффузионной длины дырок, что соответствует реальным структурам фотодиодов, фототек в фотодиоде будет обусловлен движением дырок области п.

Автоматизация управления процессом изготовления ТУК (типа ТОП, ТМШ) предполагает решение задачи оперативно-технологического управления на двух уровнях: на уровне ГАЛ в целом и на уровне ГПМ-С как основного элемента в линии. Оперативно-технологическое управление ГАЛ (в рамках АСУ ГАЛ изготовления ТУК) обеспечивает: координацию работы ГПМ-С, ТМ, ТрМ линии; идентификацию поступающих в модули материалов, технологических сред; обеспечение оператора информацией о состоянии ГПМ-С и других ТМ линии и об отклонениях от нормального хода ТП; учет выпускаемой продукции; прием от САПР Ф-К ТУК пакета прикладных программ (ППП) для технологического проектирования структуры ТУК разработки программы управления исполнительными механизмами автоматизированного ткацкого станка (АТС) ГПМ-С.

Такое целенаправленное взаимодействие возможно, если в коллективе разработчиков, конструкторов, технологов имеется общее понимание особенностей главной задачи, особенностей изделия. Поэтому радиоинженер, ведущий разработку, должен донести до каждого исполнителя требования, которые предъявляет проект изделия к содержанию и качеству выполняемых ими производственных функций, допустимость и недопустимость отклонения от первоначально разработанных технологических операций, замены материалов и комплектующих изделий, способов промежуточных испытаний и т. д. Для того чтобы должным образом руководить процессом изготовления радиоаппаратуры, радиоинженер должен быть хорошо осведомлен о характере деятельности своих соисполнителей. Ключом к этому также является хорошая базовая подготовка. Она позволяет радиоинженеру по мере «вживания» его в решение производственных задач в достаточной степени проникать в сущность труда инженеров смежных специальностей. В этом же радиоинженеру помогает изучение ряда специальных дисциплин конструкторско-техноло-гического и организационно-производственного профиля. Особо

7. Выполняют разработку топологического чертежа фильтра, который определяет взаимное расположение всех элементов и их соединение на звукопроводе согласно синтезированной структуре. Исходными данными для разработки топологии фильтра являются: результаты расчета структуры фильтра; конструкторские ограничения, вызванные проектированием и размещением элементов структуры на подложке; технические требования к электрическим параметрам пленочных элементов; технологические ограничения, обусловленные процессом изготовления фильтра, и др.

Относительно низкая стоимость изготовления ИМС в первую очередь определяется условиями их массового производства, сравнимого с процессом изготовления дискретных транзисторов. По сравнению с технологией изготовления транзисторов способ производства ИМС с внутренними соединениями требует введения только одного дополнительного процесса, которым является процесс изоляции элементов.

Эксцентриситет диаметров фланца ф 20_о,и к 0 23_o,i4 и ф 22,3_o,i4 « ф 23_о,н должен быть не более 0,1 мм и обеспечивается технологическим процессом изготовления фланца, так как сначала производят высадку канавки, а затем, базируя фланец по канавке, высаживают остальную часть фланца. Если все же необходимо измерить эксцентриситет, это можно сделать при помощи индикатора. Для чего фланец ф 23_0,14 вставляют в оправку и, вращая его с оправкой, наблюдают по стрелке индикатора биение ф 20_о,н и ф 22,3_0,и относительно базового ф 23-o,i4-

Основные требования /к пленочным туннельным диодам, обеспечиваемые технологическим процессом изготовления, следующие:

готовления ИМС диффузионными методами характеризуется минимальным числом этапов производства и наивысшим по сравнению с другими типами схем процентом выхода годных элементов. Относительно низкая стоимость изготовления ИМС определяется в первую очередь условиями их массового производства, сравнимого с процессом 'изготовления дискретных транзисторов. По сравнению с технологическими методами изготовления транзисторов производство ИМС с внутренними соединениями требует введения дополнительного процесса — изоляции элементов.

Разработку топологии полупроводниковой ИМС начинают с получения и согласования общих электрических, конструктивных и технологических данных. Исходными электрическими данными для разработки топологии являются электрическая схема, требования к электрическим параметрам, перечень активных и пассивных элементов и требований к ним. К конструктивным исходным данным относятся порядок расположения на подложке контактных площадок выводов полупроводниковых ИМС, соответствующий разводке выводов корпуса, а также геометрические размеры активных элементов. Эти размеры задаются на специальном конструктивном чертеже, выполняемом в том же масштабе, в котором затем вычерчивают топологический чертеж ИМС. Исходными технологическими данными являются требования и ограничения, обусловленные технологическим процессом изготовления фотошаблонов и самой полупроводниковой ИМС.

Основным технологическим процессом изготовления полупроводниковых линейных ИМС является планарно-эпитаксиальный, который обеспечивает выпуск высококачественных микросхем усилительного типа с полосой частот до 150 МГц. В основу базовой конструкции современных линейных ИМС положена диффузионно-эпи-таксиальная транзисторная структура я+-р-/ш+-типа со скрытым диффузионным слоем л+-типа на подложке р-типа. В ряде случаев нашли одновременное применение транзисторы п-р-п- и р-п-р-типов, что значительно упрощает связь по постоянной составляющей многокаскадных схем. При этом возможны три вида структур р-п-р-типа: изолированная структура с вертикальной инжекцией неосновных носителей заряда, структура с боковой инжекцией и структура, которая получается при наличии подложки р-типа и в которой эмиттером является базовая область р-типа п-р-и-тран-зистора.

Основные требования /к пленочным туннельным диодам, обеспечиваемые технологическим процессом изготовления, следующие:

б) относительно несложным процессом изготовления пластин;