Парциальных давлениях

Следует отметить, что при условии, когда открыт (имеет прямое смещение) переход ДБк> а изолирующий переход Дкп заперт обратным смещающим напряжением, эти два перехода образуют паразитный р — п — р-транзистор (показан пуктиром). Влияние паразитного транзистора уменьшается, если под коллектором имеется скрытый слой, снижающий коэффициент усиления тока паразитного транзистора.

Основным элементом полупроводниковых биполярных ИМС является эпитаксиально-планарный транзистор типа п-р-п. Структура интегрального транзистора существенно отличается от структуры дискретного транзистора, что в свою очередь приводит к некоторому различию их физических свойств. На 2.4 приведены топология (а) и структура (б) транзистора ИМС, а на 2.5 — его упрощенные эквивалентные схемы при включениях с общей базой (а) и общим эмиттером (б). Основное отличие интегрального транзистора от дискретного заключается в наличии у интегрального транзистора изолирующего р-/г-перехода, необходимость использования которого вызывает появление паразитного транзистора типа р-п-р и увеличение сопротивления тела коллектора. Параметры интегрального транзистора типа п-р-п в значительной степени определяются параметрами паразитного транзистора.

Характерное отличие интегрального диода от дискретного заключается в наличии паразитной емкости и паразитного транзистора. Интегральный диод можно рассматривать как трехполюсный прибор, третьим электродом которого служит подложка. Влияние паразитного транзистора, включающего в себя базу, коллектор и подложку, необходимо учитывать при проектировании полупроводниковых ИМС. Так как в полупроводниковой ИМС, изолированной с помощью p-n-перехода, подложка соединяется с наиболее отрицательной точкой схемы, то коллекторный переход паразитного транзистора смещается в прямом направлении. Если интегральный диод смещен в прямом направлении, то эмиттерный переход паразитного транзистора также будет смещен в прямом направлении во всех случаях включения, кроме варианта /.

Так как паразитный транзистор работает в режиме усиления, то часть тока через диод ответвляется в подложку, т. е. ток, втекающий в диод, не равен току, вытекающему из него. Значение ответвляющегося тока зависит от коэффициента передачи тока паразитного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером. Коэффициент инжекции эмиттера паразитного транзистора обычно достаточно мал, поэтому коэффициент передачи

тока в схеме с общим эмиттером такого транзистора не превышает 1—3. Активные свойства паразитного транзистора можно уменьшить путем легирования золотом коллекторной области транзистора типа п-р-п или базовой области транзистора типа р-п-р. Этим достигается резкое уменьшение коэффициента переноса носителей заряда через базу паразитного транзистора, который становится практически равным нулю.

уменьшению крутизны паразитного транзистора и увеличению его порогового напряжения;

в) увеличивают длину канала паразитного транзистора путем соответствующего выбора конфигурации шины металлизации;

под шиной металлизации областей с повышенной концентрацией примесей того же типа, что и в подложке. При этом пороговое напряжение возрастает и, следовательно, крутизна паразитного транзистора уменьшается. Охранные области могут быть использованы в качестве шин питания и земли, что позволяет упростить выполнение пересечений в топологии схемы.

в) дополнительного паразитного транзистора типа р — п — р, эмиттером которого является база основного транзистора, а коллектором — подложка.

а„ / — инверсный коэффициент передачи тока паразитного транзистора

Схема включения паразитного транзистора представлена на 3.3. Его коллекторный (изолирующий) переход всегда смещен в обратном направлении. Активному режиму основного транзистора VTOCH соответствует режим отсечки паразитного транзистора VTnap. В этом случае его влияние невелико, так как токи утечки р-п переходов при обратных напряжениях малы. Режиму насыщения VTOCH соответствует активный режим работы VTnap. При этом ток утечки /ут возрастает, что приводит к уменьшению базового тока основного'транзистора: /Б= /Б—/ут. Скрытый слой в коллекторе создает тормозящее электрическое поле для дырок, инжектированных в коллектор из базы. Кроме того, время жизни дырок в скрытом слое мало, поэтому уменьшается коэффициент передачи паразитного транзистора, т. е. ток утечки.

зов находится под своим парциальным давлением. Поэтому если объем смеси при давлении смеси составляет V, а объем водяного пара и сухого воздуха при их парциальных давлениях — соответственно У„ и VB, то V ~ Vn = VB. Далее можно написать: УИП = Упрп; М„ = VEpB (здесь рп и рв — плотности пара и воздуха при их парциальных давлениях); разделив одно уравнение на другое с учетом равенства объемов и используя формулу (3-37), получим:

Как видно на примере пиролиза моносилана, скорость роста эпитаксиального слоя кремния резко возрастает с повышением давления ( 6.9). Однако при больших парциальных давлениях моносилана, доходящих до 60 кПа, скорость роста может оставаться постоянной в широком диапазоне температур, что объясняется протеканием реакции пиролиза в диффузионной области (см. 6.7, кривая 4). Увеличение парциального давления гидрида в атмосфере инертного газа обеспечивает большие скорости роста эпитаксиального слоя, чем в атмосфере водорода, сдвигающего реакцию пиролиза в обратном направлении [см. уравнение (6.12)].

Изучалось удельное сопротивление танталовых пленок, полученных катодным распылением в тлеющем разряде при давлении аргона, равном Ы0~2 Па и различных парциальных давлениях перечисленных выше реактивных газов. Для азота при давлении 3-10~3 Па удельное сопротивление уменьшалось благодаря образованию Ta2N, который превращается в TaN при давлении 1-10~2 Па. Эти пленки, используемые для резисторов, обладают низкими температурными коэффициентами сопротивления и хорошей термической стойкостью. Добавление кислорода ведет к образованию материала, подобного кермету, состоящему из смеси тантала и окиси тантала. Обычно поверхностное сопротивление для этих пленок толщиной 0,01 мкм составляет 1000 Ом/кВ. При более высоких давлениях кислорода образуется пятиокись тантала Та2О5. Введение окиси углерода или метана вызывает образование карбида тантала, который обладает высоким удельным сопротивлением и низким температурным коэффициентом.

Термическое испарение в вакууме позволяет получать наиболее чистые пленки. Степень их загрязнения контролируется давлением в камере остаточных газов. Для понижения давления нет принципиальных ограничений. Однако термическим испарением можно получать лишь пленки сравнительно простых по химическому составу веществ. Высокая степень термической диссоциации или большое различие в парциальных давлениях отдельных компонентов сложных соединений создает серьезные трудности для воспроизведения в пленке химического состава таких соединений.

Основными проблемами термовакуумного напыления нихрома, длительное время являющегося наиболее распространенным материалом рези-стивных пленок, являются значительная разница в парциальных давлениях паров никеля и хрома и повышенная активность сплава ко многим тигельным материалам. При температуре 1300 СС хром испаряется в 8 раз быстрее никеля.

при активностях реагирующих веществ, равных 1 моль/л, или относительных парциальных давлениях реагентов, равных единице, P0x=PR = l.

2.2. Зависимость растворимости кислорода (1.4) и водорода (2.3) от концентрации КОН (1-3) и H^SCty (4) при парциальных давлениях газов 101,3 кПа

Адсорбционный метод очистки водорода является высокоэффективным, позволяющим достигать высоких степеней очистки газа при низких парциальных давлениях извлекаемых компонентов. При низких температурах адсорбенты имеют высокую поглотительную способность по отношению к примесям, и поэтому адсорбцию ведут при температуре жидкого азота (80 К). В качестве адсорбентов в промышленной практике применяют обычно активированный уголь или цеолиты.

при парциальных давлениях рс и рс . В обоих циклах начальные Тс и конечные 0^ температуры циклов одинаковы.

при парциальных давлениях рс и р" . В обоих циклах начальные Тс и конечные Qd температуры циклов одинаковы.