mikroelektronika 6

MIKROELEKTRONIKA 6.

1. A p-n átmenet kialakítása, típusai és alkalmazásai

2. Heteroátmenetek és alkalmazásai

Fém-félvezetó p-n

A BB

Heteroátmenet MOS

Diszkrét elemek és integrált áramkörök alkatrészei

+ a funkcionális elemek, dielektrikumok, mágneses elemek,...

Térfogati, diffúziós

Vékonyréteg,

Integrált, diffúziós vagy implantált

tűs

Alaptechnológia: oxidáció, litográfia, diffúzió(implantáció), fémezés

DIFFÚZIÓ

Az ionimplantáció és a diffúzió

technológia alkalmazása adalékolásra

Alapfolyamatok és problémák:

Koncentráció gradiens, diffúzió, diffúzió profil, laterális diffúzió hatása

Ionimplantáció: előnyök és hátrányok, a roncsolás kiküszöbölése

Integrálva:

dióda,

p-n átmenet

Beépített potenciál (p- és n- neutrális részek között):

Adalékolási profilok:

éles

gradiens

Kiürített réteg vastagsága:

Max. elektromos tér:

Aszimmetrikus átmenet példa: ha NAND, a kiürítés nagyobb az n-részen, kicsi a p-részen

Ha feszültség alá helyezzük:

+V záró, -V nyitó !!!

Elektronok, lyukak diffúziós hossza:

J/Js

eV/kT

Kapacitás:tárolt nemegyensúlyi hordozók (p a neutrális n-ben,...)

Számolhatjuk az ekvivalens áramból:

C=eI/kT(a diffúziós és kiürítéses kapacitások összege)

Heteroátmenet

Szerkesztés:

a vákuumszintek és Fermi-szintek egyeznek!!!

Bipoláris tranzisztor:

Tirisztor: p-n-p-n-dióda, nagy áramok és feszültségek kapcsolása 1mA-5000A, 10000V !

Kapcsolási rajz V és gát áram

Passzív elemek: ellenállás, kondenzátor, indukciós tekercs

Integrált áramkör rezisztora.

Vékonyréteg kapacitás: hasonlít a MOS-hoz, de d=0,1 m oxid, V letörés 50V,Előny-polaritásfüggetlen, nagyobb C mint a C-B, de különb technológia.

Lehetne Si3N4, Ta2O5, HfO, stb.

Bipoláris IC tranzisztorokban E-B, C-B átmenetek, E-B kb.1000pF/mm2, letörési V=6 V, C-B kb. 100 pF/mm2, letörési V=50 V

Parazitakapacitás a p-n átmenetben!.

Indukciós tekercs Si szubsztrátumon:

kép és ekvivalens modell