БИЛЕТ № 16 15,41

1. Схема включения биполярного транзистора с общей базой. Выходные идеализированные характеристики для активного режима работы; режим отсечки и режим насыщения.

Схема транзистора с ОБ:p-n-p-транзистор.

Рассмотрим ВАХ с ОБ:

Для этой схемы заданными величинами являются I_Э и Uкб. Решим уравнения Эберса-Молла относительно Iк:

Выходные характеристики:

На семействе выходных характеристик можно отметить 3 области: 1) активный режим (АР); 2) режим нагрузки (РН) (двойной режим) соответствует прямому U на коллекторном переходе и Iэ>0; 3) режим отсечки (РО), ниже линии Iэ=0.

АР характерен для усилительных схем, а РН и РО для ключевых схем.

1. Для АР формулы упрощаются при условии

В АР для идеализированного транзистора Uкб не влияет на ток Iэ и Uэб, поэтому выходные характеристики являются эквидистантными и параллельными оси абсцисс.

2. Для РН характерен спад характеристик при неизменном Iэ. Это является результатом встречной инжекции со стороны коллекторного перехода, смещенного в прямом направлении. При достаточно большой величине встречный поток компенсирует заряд носителей, инжектируемых эмиттером. При Uкб=0 дырки, инжектированные из эмиттера в базу, захватываются внутренним полем.

3. В РО оба перехода смещены в обратном направлении. При выполнении условий в формулах получается, что Iк имеет минимальное значение, равное току единичного p-n-перехода, смещенного в обратном направлении. Поскольку . Будет подобен обратной характеристике обычного p-n-перехода.

2. Технология изготовления пассивных элементов полупроводниковых интегральных схем (диффузионные и ионно-легированные резисторы, интегральные конденсаторы, МДП-конденсаторы).

Резисторы и конденсаторы.

Резисторы:диффузионные

В качестве резисторов используются сопротивления объёмных областей эмиттера, базы или коллектора.

Вид сверху:

Т.к. эта технология подстраивается под технологию n-p-n транзистора, то удельное сопротивление областей менять не можем, т.к. они заданы технологией транзистора, а можем менять лишь параметры полосок.

При использовании эмиттерной области(она высоколегированная) R<<50Ом, но плюсом является очень низкий температурный коэффициент сопротивления.

При использовании коллекторной области, номиналы могут быть большими, но температурный коэффициент сопротивления велик, поэтому не используется.

В базовой области довольно высокоомные резисторы с приемлемым температурным коэффициентом сопротивления.

Полоски делаются зигзагообразными с числом петель не меньше 3. Их применение позволяет увеличить номинал до 50кОм.

Ионно-легированные резисторы(ИЛР).

Имеют структуру как диффузные.

1)Применение технологии ионно-легирования позволяет получить очень тонкие слои.

2)очень точно дозировать легирующую примесь(в т.ч. с малой концентрацией).

3)вводить примесь с большим удельным сопротивлением.

Эта технология позволяет получить высокоомные сопротивления, но она не вписывается в общий технологический процесс®дорогая.

Геометрические размеры очень малы®трудно вводить контактные площадки. Интегральные резисторы обладают ёмкостью на подложку, т.е. имеют граничную частоту применения f=10-20ГГц.

Интегральные конденсаторы:

а)Диффузионные. В качестве диффузионного конденсатора используется барьерная ёмкость одного из переходов, как правило коллекторного, т.к. у эмиттерного очень малое рабочее напряжение. Коллекторный переход может быть К-Б или К-П. Существует недостаток-однополярность рабочего напряжения(смещающее n-p переход в обратном направлении). Если используется биполярные интегральные

схемы, то структура МДП конденсатора:

Над эмиттерным слоем n⁺ типа напыляется специальный диэлектрик, который как правило не совпадает с защитной плёнкой Si. На этот диэлектрик напыляется металлическая пластина, которая служит второй обкладкой, 1-я это n⁺ слой.

Недостаток: необходимость дополнительной операции.

В МДП-транзисторе плёнка из металла наносится одновременно с рабочей.

3. Что является динамической неоднородностью и континуальной средой в функциональной полупроводниковой электронике?

Что является динамической неоднородностью и континуальной средой в функциональной полупроводниковой электронике?

Динам неоднородность – локал объем на поверхн или внутри среды с отличными от ее окружения св-вами,к-ая не имеет внутри себя статистических неоднородностей

Динам неоднородность здесь –ансамбли заряженных частиц или заряженные пакеты,сформированные из электронов и дырок

Континуальная среда – ПЗС (прибор с зарядовой связью)- это п/п прибор в основе работы которых лежит принцип создания,хранения и передачи зарядовых пакетов в потенциальных ямах , образуемых в полупроводнике под действием внешнего электрического поля