7. Типи ізоляції у напівпровідникових імс.

Оскільки усі елементи формуються в єдиному напівпровідниковому кристалі, то важливо забезпечити ізоляцію елементів від кристала і один одного. Застосовується декілька способів ізоляції.

Ізоляція n-p-переходом(найбільш проста и дешева). в кристалі, методом дифузії робляться області типу n, названі «кишенями».У «кишенях» потім формуються необхідні пасивні та активні елементи, а n-p-перехід між «кишенею» і кристалом у працюючій ІМСперебуває під зворотною напругою. на кристал постійно подається від’ємний потенціал у декілька вольтів. Кремнієвий n-p- перехід при зворотній напрузі має дуже високий опір (декілька МОм), який і виконує роль ізоляції.

Ізоляції діелектричним шаром методом дифузії формуються «кишені» для подальшого утворення в них потрібних елементів, але між «кишенею» та кристалом Si має місце тонкий діелектричний шар SiO2 Але ізоляція одержується набагато краща, ніж за допомогою n -p – n переходу

Комбінований. У цьому випадку бокові сторони «кишень» ізольовані діелектричним шаром SiO2, а нижня сторона ізольована від підкладки n-p - переходом під зворотною При такому методі паразитна ємність між елементами зменшується в порівнянні з ізоляцією n-p - переходом та досягається більша густина розміщення елементів.

Кремній на сапфірі. На сапфіровій підкладці, яка є гарним діелектриком,нарощують епітаксіальний шар кремнію(~1 мкм). Шар кремнію протравлюють так, що утворюються кремнієві «острівки».В цих

«острівках» методом дифузії формуються необхідні елементи, які ізолюються один від одного сапфіром, а з боків - повітряним шаром.

Недолік цього методу - такі мікросхеми мають рельєфну поверхню, а це заважає виготовленню надійної системи мікроз’єднань елементів.

8. Індуктивність у напівпровідникових імс.

Котушки індуктивності в НП інтегральних схемах зробити неможливо. Тому ІС проектуються так, щоб індуктивність була не потрібна. Якщо ж все ж такі необхідно мати індуктивний опір, то можна створити еквівалент індуктивності, який складається зтранзистора, резистора і конденсатора. Змінна напруга U підводиться між К та Е транзистора. Частина змінної напруги U через RC-ланцюг подається на базу. Значення R та C підібрані так, що R>>1/(ɷC). Тоді струм ІRC в RC-ланцюгу можна приблизно ураховувати співпадаючим по фазі з напругою U. Але напруга UС на конденсаторі відстає від струму ІRC на 90 . Напруга UС подається на базу та керує колекторним струмом транзистора ІК, який співпадає по фазі з напругою UС, тобто відстає від напруги U на 90о . Таким чином, транзистор в цій схемі створює для напруги U опір, еквівалентний деякому індуктивному опору xL = U/IK=ɷLекв. Якщо встановлювати більше чи менше значення струму IK, можна одержувати різні значення Lекв . Оскільки опір RC-ланцюга в багато разів більший xL , то впливом цього ланцюжка нехтують.