- •14. Технологический процесс изготовления моп-транзистора.
- •15. Полупроводниковые приборы с отрицательным сопротивлением.
- •16. Динамические параметры логических микросхем.
- •17. Вольтамперная характеристика р-п перехода.
- •18. Туннельный диод. Принцип работы.
- •19. Классификация интегральных микросхем и транзисторов.
- •20. Способы включения биполярного транзистора и их конструктивные решения.
- •22. Основные этапы технологического процесса изготовления биполярных интегральных схем.
- •23. Простейший ттл (ттлш) вентиль. Принцип работы.
- •24. Конструкция и принцип работы многоэмиттерного транзистора.
- •25. Закон Мура. Степень интеграции интегральных схем.
- •26. Диод Шоттки. Принцип работы. Технология изготовления.
- •27. Вертикальная структура транзистора Шоттки.
- •28. Работа биполярного транзистора в ключевом режиме
- •29. 0Сновные схемы включения биполярного транзистора.
- •30. .Конструкция конденсатора в интегральном исполнении.
- •31. Структура интегрального резистора
- •32. 3Акон Мура. Степень интеграции интегральных микросхем.
- •33. 3Акон Мура…
- •34.Многослойные полупроводниковые структуры
- •35.Технологический маршрут изготовления моп - транзистора.
- •36.Билолярный транзистор с диодом Шоттки. Принцип работы.
- •37.Инжекционный вентиль. Принцип работы.
- •38. Зависимость коэффициента биполярного транзистора от коллекторного тока.
- •39.Технология изготовления и основные параметры полевого транзистора.
- •40.Высоколомехоустойчивая логика. Принцип работы.
- •41.Ттл (ттлш) - вентиль. Принцип работы.
- •42.0Собснности обратной характеристики р-n перехода.
- •43.Принцип работы транзистора в инверсном режиме и его конструкция.
- •44.Классификация полупроводниковых диодов.
- •45.Технологический процесс изготовления биполярного транзистора с диодом Шоттки.
- •46.Модель Эберса - Молла.
- •47.Классификация интегральных микросхем и дискретных приборов.
- •52.Эквивалентная схема интегрального резистора.
- •53.Система параметров светоизлучающего диода.
- •54.Работа биполярного транзистора в ключевом режиме.
- •55.Вольтамперная характеристика р-n перехода и диода Шоттки.
- •56.Способы включения биполярного транзистора.
- •57.Расчет параметров интегрального резистора.
- •58.Система электрических параметров логических схем.
- •59.Технологический процесс изготовления полевого транзистора.
- •60.Система статических и динамических параметров интегральных схем.
- •61 .Зависимость параметров биполярного транзистора от температуры.
- •62.Первый и второй закон Мура.
- •63 .Зависимость параметров полевого транзистора от температуры.
- •64.Способы включения полевого транзистора.
- •65.Структура интегрального конденсатора, изготовленного по биполярному технологическому процессу и его параметры.
- •66.Структура интегрального конденсатора, изготовленного в моп - техпроцессе и его параметры.
- •67.Основные параметры моп - транзисторов.
- •69.Классификация моп - транзисторов.
- •70. Понятие «жизненного» цикла полупроводниковых изделий.
- •Структура жизненного цикла изделия
- •Границы стадий жизненного цикла изделия
26. Диод Шоттки. Принцип работы. Технология изготовления.
Диод Шоттки (также правильно Шотки, сокращённо ДШ) — полупроводниковый диод с малым падением напряжения при прямом включении. Диоды Шоттки используют переход металл-полупроводник в качестве барьера Шоттки (вместо p-n перехода, как у обычных диодов). Допустимое обратное напряжение промышленно выпускаемых диодов Шоттки ограничено 250 В (MBR40250 и аналоги), на практике большинство диодов Шоттки применяется в низковольтных цепях при обратном напряжении порядка единиц и нескольких десятков вольт.
Принцип работы: Выпрямительный переход создаётся слоем металла (обычно золота, платины, алюминия или палладия), нанесённого на поверхность слаболегированного полупроводника. Применяемый металл и уровень легирования влияют на характеристики выпрямления. Свойство выпрямления возникает вследствие разности энергетических уровней материалов. Тыльная сторона полупроводника легируется сильнее, а контакт с обратной стороны называется омическим, так как энергетические уровни материалов очень близки, и область контакта по своим свойствам напоминает резистор. Ток течёт через диод Шотки вследствие того, что под воздействием прямого напряжения смещения /?-л-перехода электроны в металле преодолевают потенциальный барьер. Поэтому диоды Шотки называются также диодами с «горячими» носителями заряда.
Ток в полупроводниковом материале представляет собой поток электронов. Электроны — основные носители заряда, и скорость протекания тока выше, чем в/7-материале плоскостного диода. Поэтому диоды Шотки — самые быстродействующие из всех диодов. Поскольку в области перехода отсутствуют неосновные носители заряда, диод запирается сразу же, как только прикладываемое напряжение снижается до нуля. Однако процесс заряда ёмкости перехода вызывает протекание обратного тока. Эта ёмкость весьма мала, поэтому и обратный ток имеет чрезвычайно низкую величину. Диоды Шотки характеризуются практически нулевым временем прямого и обратного восстановления, потому что их проводимость не зависит от неосновных носителей заряда.
Технология изготовления диодов Шотки заключается в нанесении на пластину низкоомного кремния эпитаксиальной пленки с электропроводностью того же типа. На поверхность пленки вакуумным напылением наносят слой металла.
27. Вертикальная структура транзистора Шоттки.
Наибольшее распространение получили транзисторы, имеющие вертикальную структуру, в которой все выводы от областей транзистора расположены в одной плоскости на поверхности подложки Такая структура называется планарной.
Биполярный транзистор в цифровых интегральных микросхемах обычно выполняет функцию ключа, и все время работает либо в режиме насыщения, либо в режиме отсечки. В режиме насыщения происходит накопление неосновных носителей заряда в базе транзистора, а также в коллекторной области. Процессы накопления неосновных носителей и их последующего рассасывания при переводе транзистора в режим отсечки связаны с относительно медленным процессом диффузии неосновных носителей заряда. Инерционность этих процессов определяет скорость переключения транзистора из включенного состояния в выключенное и обратно, т. е. скорость срабатывания схемы.
Для ускорения процесса накопления и рассасывания неосновных носителей заряда целесообразно ограничить их накопление. Достичь этого можно путем шунтирования коллекторного перехода транзистора диодом Шоттки, т. е. диодом с выпрямляющим электрическим переходом между металлом и полупроводником. Структура такого интегрального транзистора показана на рис. 7.5.
Рис. 7.5. Структура транзистора с диодом Шоттки
Алюминиевый электрод образует с p-областью базы омический переход, а переход между алюминиевым электродом и относительно высокоомной n-областью коллектора получается выпрямляющим. Из-за неравенства работ выхода электронов из алюминия и из кремния с электропроводностью n-типа и в результате химической обработки поверхности кремниевого кристалла на контакте для электронов возникает потенциальный барьер, несколько меньший высоты потенциального барьера на коллекторном переходе. Поэтому при прямом смещении коллекторного перехода и соответственно при прямом смещении диода Шоттки основная часть прямого тока коллектора будет проходить через диод Шоттки. Этот ток связан с движением электронов из n-области коллектора в металлический электрод и не сопровождается инжекцией дырок в n-область коллектора. Таким образом, в высокоомной области коллектора практически не происходит накопления неосновных носителей заряда.
Изготовление интегрального транзистора с диодом Шоттки не требует введения дополнительных технологических операций. Необходимо лишь изменить соответствующим образом фотошаблон, применяемый при проведении фотолитографии для снятия диоксида кремния под контакты, и расширить слой напыляемого алюминия за металлургическую границу коллекторного перехода. Однако при снятии диоксида кремния в месте выхода коллекторного перехода на поверхность монокристалла кремния и при обработке этой поверхности перед нанесением алюминиевой металлизации следует предотвратить возможность загрязнения p-n-перехода коллектора неконтролируемыми примесями.