Топология биполярного транзистора

Основные процессы, используемые для изготовления n-p-n транзисторов со скрытым слоем:

на поверхность подложки p-типа методом селективной диффузии создается скрытый слой n+-типа;

создается кремниевая пленка n-типа толщиной 3 мкм;

проводится глубокая диффузия акцепторной примеси, обеспечивающая электрическую изоляцию этих элементов (этот процесс наиболее сложен);

выполняется диффузия донорной примеси для создания сильно легированной области n+-типа под коллекторным электродом;

диффузионным способом формируется база и эмиттер;

создаются контактные окна;

завершающими процессами являются металлизация, проводимая для получения токоведущих дорожек, и пассивирование.

Сюда входят классические процессы обработки кремния: фотолитография, диффузия и/или ионная имплантация, эпитаксия, высокотемпературная оксидирование, металлизация, отчистка поверхности, травление и нанесение из газовой фазы защитной пленки (пассивирование).

Цифрами обозначены следующие области:

- разделительная диффузия р+- кремния

- скрытый n+-слой

- коллектор (n+)

- металлизация коллекторного окна

- контактное окно коллектора

- база (р)

- эмиттер

- металлизация эмиттерного окна

- контактное окно эмиттера

- металлизация базового окна

- контактное окно базы

Рис.5 Топология биполярного транзистора

На рисунке 5 изображена топология биполярного транзистора:

Рассчитанные параметры транзистора

Нормальный коэффициент передачи 0,97

Инверсный коэффициент передачи 8,974*10-3

Коэффициент передачи в подложку 0,155

Начальный диффузионный ток эмиттерного перехода (A) 2,033*10-21

Начальный диффузионный ток коллекторного перехода (А)60411*10-21

Начальный диффузионный ток скрытого слоя (А) 5,632*10-11

Сопротивление базовой области (Ом) 435,321

Сопротивление коллекторной области (Ом) 7,816*104

Сопротивление эмиттерной области (Ом) 25,875

Ёмкость эмиттерной области (пФ) 0,1

Ёмкость коллекторной области (пФ) 0,015

Ёмкость изолирующего перехода (пФ) 0,1

Предельная частота коэффициента передачи тока (ГГц) 2.5

Входная ВАХ биполярного транзистора

Рис.6 Входная характеристика биполярного транзистора

На рисунке показана входная или базовая характеристика транзистора, то есть зависимость между током и напряжением во входной цепи транзистора Iэ = f(Uбэ).

Выходные ВАХ биполярного транзистора

Рис.7 Выходные характеристики биполярного транзистора

На рисунке показана выходная (коллекторная) характеристика биполярного транзистора, зависимость тока коллектора от напряжения коллектор-база.

Распределение примесей

Рис. 8. Распределение примесей

На рисунке показано распределение донорной и акцепторной примеси в биполярном транзисторе.

распределение акцепторов;

распределение доноров.

Выводы

В данной работе мы изучили структуру биполярного транзистора, его вольт-амперные характеристики.

Построили графики: входных и выходных ВАХ, распределение примесей и топологию транзистора.

Получили качественно ожидаемые результаты.

В ходе проделанной работе можно сделать следующие выводы:

Основные характеристики транзистора определяются в первую очередь процессами, происходящими в базе.

Также основные свойства биполярного транзистора определяются соотношениями токов и напряжений в различных его цепях и взаимным их влиянием друг на друга.

Транзистор может работать на постоянном и переменном сигнале, большом переменном сигнале и импульсном сигнале.

Чтобы рассмотреть работу транзистора на постоянном токе, необходимо изучить стационарные потоки носителей в нем. Это дает возможность получить статические характеристики и статические параметры транзистора - соотношения между его постоянными и переменными токами и напряжениями, выраженные графически или в виде численных значений.

Похожые стьтьи по экономике

Разработка противоболевого электронейростимулятора
Современная медицина тесно связана с созданием новых аппаратных и технических средств для диагностики и лечения заболеваний. Одним из важнейших направлений является разработка аппаратуры ...

Биполярный транзистор БТ–3
Исходные данные для проектирования Эмиттерный слой . Концентрация доноров, см3 5*1020 . Глубина залегания, мкм ...

Телекоммуникационные системы синхронной и плезиохронной цифровой иерархии
Одним из наиболее перспективных направлений развития многоканальных систем передачи является использование оптического диапазона частот. Длительное время практическая реализация опти ...

Разделы

© 2020 - www.frontinformatics.ru