Элементы микросхем

Элементы полупроводниковых ИС.

1. Биполярные транзисторы – базовый элемент биполярной ИС. Как правило, n-p-n. Могут иметь несколько эмиттеров (многоэмиттерные).

Изоляция от остальных элементов:

1) p-n переходом;

2) диэлектрической изоляцией (изопланарные транзисторы).

Для повышения быстродействия транзисторов шунтируют коллекторный переход диодом Шотки, в котором используется переход металл-полупроводник (у ДШ на 30% ниже Δ Uпр).

2. Полупроводниковые диоды – используются эмиттерные или коллекторные переходы транзисторной структуры (обычно Э, а Б и К соединяют).

3. Полупроводниковые конденсаторы – на базе pn –переходов. Работают при закрывающем напряжении. С < = 100 пФ).

4. Резисторы – используются резистивные свойства областей Э (30-70 кОм), Б (10-100 кОм), К (2-100 Ом).

5. Элементы с инжекционным питанием. Ток возникает при вводе в базу (инжекции) избыточных носителей заряда. Для этого имеется специальный электрод – инжектор (генератор тока).

2 режима работы:

1) насыщение (инжекция, транзистор открыт);

2) отсечка (закрыт).

Достоинства:

1) большая плотность размещения элементов (инжектор используется на 10…20 элементов)

2) самые экономичные (потребляемая мощность 0, 01…0, 1 мВт)

3) работа переключения мала (1 пДж) (t_{задержки}× Р_{потреб. мощность})

6. МДП – транзисторы применяют с индуцированным и со встроенным каналом (канал n-типа).

Достоинства: 1) более технологичны (в 1, 5 раза меньше операций по изготовлению);

2) меньшая площадь.

7. МДП – резисторы – используется сопротивление канала транзистора (> 200 кОм = f(U_{затвора})).

8. МДП – конденсаторы образуются металлическим затвором, подзатворным диэлектриком и сильно легированной областью n+ (С < = 1000 пФ)

9. Комплементарные МДП – транзисторы. Последовательное включение двух МДП – транзисторов с каналами разного типа проводимости.

10. МНОП – транзисторы (+ Н – нитрид кремния)