Топология биполярного транзистора

Основные процессы, используемые для изготовления n–p–nтранзисторов со скрытым слоем:

• на поверхность подложки p–типа методом селективной диффузии создается скрытый слойn+-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:

1 – разделительная диффузия р⁺-кремния

2 – скрытый n⁺-слой

3 – коллектор (n⁺)

4 – металлизация коллекторного окна

5 – контактное окно коллектора

6 – база (р)

7 – эмиттер

8 – металлизация эмиттерного окна

9 – контактное окно эмиттера

10 – металлизация базового окна

11 – контактное окно базы

На рисунке 3 изображена топология биполярного транзистора:

Рис.5 Топология биполярного транзистора.

Рассчитанные параметры транзистора

Нормальный коэффициент передачи 0.991

Инверсный коэффициент передачи 0.143

Коэффициент передачи в подложку 0.017

Начальный диффузионный ток эмиттерного перехода (A) 1.317Е-11

Начальный диффузионный ток коллекторного перехода (А) 1.434Е-19

Начальный диффузионный ток скрытого слоя (А) 4.716Е-11

Сопротивление базовой области (кОм) 1.485Е3

Сопротивление коллекторной области (кОм) 1.196Е5

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

Расчет параметров.

Нормальный коэффициент передачи

(Расстояние между эмитерным и коллекторным переходами)

Расчет инверсного коэффициента передачи

Коэффициент передачи в подложку

Токи насыщения переходов

Эмиттерный переход

Электронный ток эмиттера

Дырочный ток эмиттера

Электронный ток коллектора

Дырочный ток коллектора

Коллекторный переход

Изолирующий переход

Емкости переходов

Дифференциальные сопротивления переходов

Дифференциальное сопротивление коллектора