Структура представляет

обладающих вертикальной структурой (на этом и последующих рисунках интегрированные элементы выделены пунктирной линией). Такая структура позволяет создать обширную группу функционально-интегрированных элементов, занимающих минимальную площадь и потребляющих различную мощность, что достигается изменением толщины и удельного объемного сопротивления коллекторной области. В эту (первую) группу входят

Горизонтальная структура позволяет формировать многоколлекторные р-п-р транзисторы. Для этого коллекторную область разделяют на несколько частей и от каждой делают отдельный вывод. Между коллекторными областями необходимо формировать разделительные области п+-типа (или из диоксида кремния), чтобы исключить паразитную связь коллекторов, обусловленную инжекцией дырок в базу из коллекторов в режиме насыщения (при прямом смещении коллекторных переходов). Коэффициенты передачи тока базы по каждому из т коллекторов приблизительно в т раз меньше, чем в однокол-лекторном транзисторе. Горизонтальные многоколлекторные р-п-р

тов схемы определения четности, использующий схемы И, ИЛИ и усилительный элемент с парафазным выходом. Каждый информационный символ должен быть задан прямым и инверсным кодом. Структура схемы подсчета четности является многоступенчатой, т, е. слово делится на несколько групп разрядов, в каждой из которых подсчет четности производится прямым способом (первая ступень), далее производится подсчет четности "для групп второй ступени, образованных из групп первой ступени, четности которых в этом случае рассматриваются как обычные двоичные разряды, и т. д. до окончательного подсчета четности всего слова. Подобная многоступенчатая структура позволяет существенно сократить объем необходимого оборудования.

При проектировании АРВ с. д. синхроннкх машин часто ставится задача синтеза такой структуры, в которой не существовало бы противоречия между точностью поддержания напряжения на шинах генератора и устойчивостью. Возникает задача — создать систему, устойчивую при сколь угодно большом коэффициенте усиления. Как правило, такая структура позволяет также получить большие размеры областей статической устойчивости во всех режимах и повы-

тов схемы определения четности, использующий схемы И, ИЛИ и усилительный элемент с парафазным выходом. Каждый информационный символ должен быть задан прямым и инверсным кодом. Структура схемы подсчета четности является многоступенчатой, т. е. слово делится на несколько групп разрядов, в каждой из которых подсчет четности производится прямым способом (первая ступень), далее производится подсчет четности для групп второй ступени, образованных из групп первой ступени, четности которых в этом случае рассматриваются как обычные двоичные разряды, и т. д. до окончательного подсчета четности всего слова. Подобная многоступенчатая структура позволяет существенно сократить объем необходимого оборудования.

Горизонтальная структура позволяет легко осуществить многоколлекторный транзистор. Для этого достаточно кольцевую область коллектора разделить на несколько частей и предусмотреть отдельные выводы от каждой части — от каждого коллектора. Коэффициент передачи тока для каждого коллектора будет, конечно, в соответствующее число раз меньше, чем для единого коллектора, но все коллекторы будут действовать «синхронно», а нагрузки во всех коллекторных цепях будут электрически разделены. Многоколлекторный транзистор оказывается удобным для некоторых цифровых интегральных микросхем.

Таким образом, рассмотренная структура позволяет включать тиристор с помощью транзистора, расположенного на анодной стороне.

Заметим, что выбранный размер локальной области подложки внутри которой формируется транзисторная структура, позволяет устанавливать различные соотношения между размерами и конфигурациями эмиттера, базы и коллектора, а также между их выводами. В частности, можно предусмотреть такую площадь эмиттера, которая обеспечивала бы протекание через транзисторную структуру заданного тока. Если при этом требуется увеличение площади эмиттерной области, то его целесообразнее проводить за счет удлинения эмиттерного прямоугольника. Размеры эмиттерной области при проектировании интегрального транзистора являются основными ограничивающими факторами.

преобразования электрических сигналов. Кроме того, их можно использовать в качестве конденсаторов и резисторов, номинальные значения емкостей и сопротивлений, которых можно изменять в широких пределах путем приложения напряжения к управляющему электроду. Специальная МДП-структура позволяет также реализовать функции памяти.

На 5.4 показан функционально-интегрированный элемент запоминающего устройства, пассивные элементы которого совмещены с коллекторными областями транзисторов, обладающих вертикальной структурой (на этом и последующих рисунках интегрированные элементы выделены пунктирной линией). Такая структура позволяет создать обширную группу функционально-интегрированных элементов, занимающих минимальную площадь и потребляющих различную мощность, что достигается изменением толщины и удельного объемного сопротивления коллекторной области. В эту (первую) группу входят также элементы, пассивные элементы которых совмещены с базовыми областями транзисторов

ностью окружает (пространственно замыкает) стоковые области. Такая замкнутая структура позволяет увеличить степень интеграции и быстродействие по сравнению со стандартной технологией КМДП И С в 4—5 раз [12]. Технология ИС с указанным'затвором, получившая название К2Л технологии, была использована уже при создании 8-разрядного микропроцессора CDP 1802 [13]. Другой путь повышения быстродействия, связанный с использованием новых изоляционных материалов, привел к созданию КМДП ИС на сапфире (КНС), для которых задержку на инвертор удалось уменьшить в 2 раза.

зываемые анодом и катодом, являются эмиттерными, а p-n-переходы П\ и Я3 — эмиттерными переходами. К аноду и катоду подключен источник внешнего напряжения. Средние слои n\, pi представляют собой базовые области. База pi имеет металлический контакт, называемый управляющим электродом УЭ. Он подключен к внешнему источнику управляющего напряжения Еу. Таким образом, четырехслойная структура представляет собой как бы сочетание двух транзисторов в одном приборе: комбинация слоев p\-n\-p
В зависимости от электрических свойств содержащихся в структуре зпитаксиальных слоев такое изделие можно считать как полупроводниковым материалом, так и полупроводниковым прибором. Критерием для определения изделия служит характер выходных параметров, используемых для контроля качества структуры. Если они материа-ловедческие (химический состав, концентрация легирующей примеси, структурное совершенство, электрические, оптические и.другие физические свойства)1, то эпитаксиальная структура представляет собой материал. Если же в комплекс выходных параметров входят приборные характеристики (параметры электролюминесценции, пробивное напряжение, вольт-амперная характеристика и др.), то такая эпитаксиальная структура представляет собой полуфабрикат— приборную заготовку. И действительно, заключительные операции по изготовлению прибора сводятся к ряду монтажных операций: разделке приборной структуры на отдельные кусочки — так называемые кристаллы, изготовлению контактов к ним и сборке прибора, «упаковке» его в корпус.

Типичная четырехслойная структура типа р-п-р-п показана на 3.30, а. Крайние слои рь п2, к которым подводятся металлические контакты Aw К, называемые анодом и катодом, а также p-n-переходы Пг и Л3 являются эмиттерными. К аноду и катоду подключается источник внешнего напряжения ?а. Средние слои пь р2 представляют собой базовые области. База р2 имеет металлический контакт, называемый управляющим электродом Ю. Он подключается к источнику управляющего напряжения Ег Таким образом, четырехслойная структура представляет собой как бы сочетание двух транзисторов в одном приборе: комбинация слоев Pi-nl-p2 — один транзистор, а комби нация слоев игр2-«2 - Другой. Переход П2 является коллектор-

Рассмотренная структура представляет собой так называемое каскадное соединение ЭВМ с ИИС, не позволяющее реализовать все те новые качества, о которых говорилось выше. Наиболее полно и качественно новые возможности ИВК проявляются, когда весь комплекс строится как замкнутая автоматическая система, объединяемая общей программой функционирования, обработки измерительной информации, принятия решений по воздействиям на объект

Получающаяся структура представляет собой смесь малоуглеродистого мартенсита, называемого мартенситом отпуска, с мельчайшими частицами эпсилон-карбида. Эта структура обладает высокой твердостью. Однако вследствие хотя и уменьшающихся, но все еще сохраняющихся искажений и внутренних напряжений ее пластичность и вязкость повышаются незначительно.

Ферриты. Основным достоинством ферритов является сочетание высоких магнитных параметров с большим электрическим сопротивлением, которое превышает сопротивление ферромагнитных металлов и сплавов в 103—1013 раз, и, следовательно,, они имеют относительно малые потери в области повыщенных частот, что позволяет использовать их в высокочастотных электромагнитных устройствах. Химический состав ферритов с высокой магнитной проницаемостью может быть записан химической формулой MeO-Fe2O3 или Me2+Fef+O^~~, где в качестве металла используются двухвалентные ионы Мгг*+, Fea+, Co2+, Ni2+, Zn2+, Cd2+ и др. Ионы двухвалентного метал-^яа характеризуют феррит, который получает название по характеризующему металлическому иону, например NiFe2O4 — никелевый феррит, ZnFe2O4 — цинковый феррит. Кристаллическая структура приведенных ферритов аналогична структуре природного минерала — благородной шпинели MgAl2O4, поэтому их называют ферритами со структурой шпинели или феррошпинели. Такая структура представляет собой гранецентрированную плот-ноупакованную кубическую решетку, в которой плотнейшую упаковку образуют относительно большие ионы кислорода (ионный радиус 0,132 нм). Металлические ионы, имеющие меньший ионный радиус (0,04—0,1 нм), располагаются в промежутках (узлах) между ионами кислорода. В структуре типа шпинели существует два типа промежутков: тетраэдрические, образованные четырьмя ионами кислорода, и октаэдрические, образованные шестью ионами кислорода. В центрах этих промежутков находятся ионы металла. В элементарной кубической ячейке содержится 64 тетраэдриче-ских и 32 октаэдрических промежутка. В структуре шпинели ионами металла занято восемь тетраэдрических (Л-узлы) и 16 октаэдрических (В-узлы) промежутка.

МДП-структура состоит из полупроводника П — обычно кремний, тонкого слоя диэлектрика Д — чаще всего диоксид кремния, металлической пленки М — 4.5, а. Управление выходной мощностью в МДП-структуре сводится к управлению сопротивлением канала, который возникает (индуцируется) под действием поля затвора у поверхности полупроводника П. Фактически МДП-структура представляет собой конденсатор, заряд полупроводниковой обкладки которого под действием напряжения затвора US-A меняется количественно и качественно. При этом можно выделить два основных режима МДП-структуры. Во-первых, режим обеднения, когда у поверхности полупроводника структуры отсутствуют подвижные носители заряда и соответственно сопротивление канала очень большое (канал закрыт); заряд у поверхности полупроводника при этом представляет собой неподвижные ионы обедненной примеси (область пространственного заряда — ОПЗ). Во-вторых, режим инверсии, при котором у поверхности полупроводника инду-

На поверхности наружного шва в связи с сильным обезуглероживанием металла шва структура представляет собой малоуглеродистый отпущенный мартенсит с троститом с твердостью HV 300—350. Однако уже на глубине 0,5 мм от поверхности вследствие увеличения содержания углерода в металле шва мартенсит становится более твердым HV 380—350, но отпущенным, поскольку для подавле-.ния распада мартенсита в стали с 0,1—0,15% С при закалке тех скоростей охлаждения, которые обеспечивают водяной душ данной интенсивности в интервале температур мартенситного превращения, уже явно недостаточно. Мартенсит высокой твердости сохраняется до глубины 2,0 мм от поверхности шва. Полумартенситная твердость (HV 250—270) и структура тростита с игольчатым ферритом наблюдаются на глубине 4,0—4,5 мм от поверхности шва. А далее, до границы с внутренним швом и по всей' толщине внутреннего шва, структура представляет собой феррито-перлитную смесь с твердостью HV 210—190.

Поверхностные явления используются в микроэлектронных, структурах при приложении к ним внешнего электрического поля. Они изменяют проводимость полупроводника под действием поперечного электрического поля и известны как эффект поля. В этом; случае структура представляет собой слой полупроводникового материала, на поверхность которого наносится тонкий слой диэлектрика с последующим нанесением металлического электрода. Такие структуры положены в основу создания МДП-транзистЪров с изолированным затвором ( 2.9). При подаче на металлический

На 5.2 .приведена упрощенная структурная схема процесса изготовления полупроводниковых БИС на основе многоячеечной структуры, разработанной фирмой Motorola. Многоячеечная структура представляет собой логический узел, состоящий из таких схем, как логический элемент или триггер, которые входят в состав сложного функционального узла. В библиотеке программ ЭВМ хранится набор стандартных многоячеечных структур, которые могут использоваться в различных комбинациях для получения требуемых БИС. Кроме того, имеется набор стандартных элементов-('приборов), из которых можно построить новые или уникальные многоячеечные структуры, удовлетворяющие определенным требованиям. Инженер-разработчик БИС может обмениваться данными с вычислительной машиной при помощи пишущей машинки и системы, состоящей из электроннолучевого индикатора и светового пера.

Другой пример транзисторной структуры показан на 10.11, а. Эта структура состоит из двух слоев полупроводника, разделенных тонкой металлической пленкой. Контакты между пленкой и полупроводниками выпрямляющие. Поэтому такая структура представляет собой два близко расположенных барьера Шоттки ( 10.11, б). При подаче на один из барьеров обратного смещения ( 10.11, е) через него будет течь сравнительно малый