Главная Промышленная автоматика.

44 ГЛАВА I

Фототоки можно свести к минимуму, сделав как можно меньшим время жизни носителей. Этого можно достигнуть путем легирования золотом - методом, применяемым также для уменьшения времени жизни носителей в ключевых приборах с целью минимизации времени задержки.

В тех случаях, когда требуется исключить эффекты, связанные с рп-переходами, предпочтение отдается тонкопленочным резисторам. В каждой ветви схемы между источниками питания и заземлением по постоянному току необходимо включать защитные резисторы для ограничения переходных фототоков до безопасных уровней.

Нейтронное, излучение также снижает время жизни носителей. Основной эффект от этого вида излучения заключается в уменьшении hpE ) вследствие снижения коэффициента переноса базы. Транзисторы радиационно-стойких схем делаются с неглубоким залеганием баз и малой их толщиной, с тем чтобы уменьшить чувствительность hpE к коэффициенту переноса базы. Кроме того, начальное значение hps транзистора берется очень большим, чтобы сделать его уменьшение под воздействием нейтронного излучения допустимым.

1.5. ВЫВОДЫ

В данной вводной главе мы рассмотрели пять основных этапов производства: оксидирование, фотолитографию, диффузию, эпитаксиальное выращивание и тонкопленочное осаждение. Мы показали, как, используя эти основные приемы, на кремниевых подложках можно создать островки, изолированные р«-перехо-дами или диэлектриком, в которых формируются интегральные транзисторы, резисторы и конденсаторы различных типов. Были рассмотрены некоторые необходимые модификации основных производственных процессов, с тем чтобы продемонстрировать, как создаются, приборы со специальными характеристиками. Были обсуждены некоторые приборы: транзисторы со сверхвысоким значением р, полевые транзисторы с р«-переходом и МОП-транзисторы, высокочастотные транзисторы, металлопленочные и канальные резисторы, а также радиационно-стойкие приборы. На всем протяжении данной работы, и особенно в двух последующих главах, мы часто ссылаемся на эти приемы производства при рассмотрении вопросов изготовления аналоговых интегральных схем, имеющих специальные характеристики для различных применений.

) Символ ЛгЕ означает коэффициент усиления по постоянному гоку схемы с общим эмиттером при короткозамкнутом выходе.



ЛИТЕРАТУРА

1. Ahmed Н., Spreadbury Р. J., Electronics for Engineers, An Introduction, Cambridge University Press, London, 1973.

2 Angelo E. J., Jr., Electronics: BJTs, FETs and Microcircuits, McGraw-Hill, New York, 1969.

3 Fitchen F. C, Electronic Integrated Circuits and Systems, Van Nostrand-Reinhold, New York, 1970.

4 Gray P. E. Searle C. L, Electronic Principles: Physics, Models and Cir- cults, Wiley. New York, 1969.

5 Grebene A. В., Analog Integrated Circuits Design, Van Nostrand-Reinhold, New York, 1972.

6 Hunter L. P., Handbook of Semiconductor Electronics, McGraw-Hill, New York, 1970.

7. Meyer C. S., Lynn D. K., Hamilton D. J., Analysis and Design of Integrated Circuits. McGraw-Hill. New York, 1968; русский перевод: Анализ и расчет интегральных схем. Под ред. Д. Линна, Ч. Мейера и Д. Гамильтона, М., «Мир», 1969.

8. Millman J., Halkias С. С, Electronics Devices and Circuits, McGraw-Hill, New York. 1967.

9. Millman J., Halkias C. C, Integrated Electronics: Analog and Digital Circuits and Systems, McGraw-Hill, New York, 1972.

10. Pierce J. F., Paulus T. J., Applied Electronics, Merrill, Columbus, Ohio, 1972.

11. Pierce J. F., Semiconductor Junction Devices, Merrill, Columbus, Ohio, 1967.

12. RCA Inc.. Linear Integrated Circuits, RCA Corp., Technical Series lC-42, 1970.

13. RCA Inc., Linear Integrated Circuits and MOS Devices, RCA Corp., No. SSD-202, 1972.

14. Ricketts L. W., Fundamentals of Nuclear Hardening of Electronic Equipment, Wiley, New York, 1972.

15. Ryder J. D., Electronic Fundamentals and Applications, Prentice-Hall, Eng-lewood Cliffs, N. J., 1970.

16. Schilling D. L., Belove C, Electronic Circuits: Discrete and Integrated, McGraw-Hill New York, 1968.

17. Schwartz S., Integrated Circuit Technology, McGraw-Hill, N. J., 1967.

18. Warner R. M., Jr., Fordemwalt J. N., Integrated Circuits: Design Principles and Fabrication, McGraw-Hill, New York, 1965.



ГЛАВА 2

Характеристики компонентов аналоговых интегральных схем

Эффективное использование монолитных приборов требует применения специфических методов и моделей, с тем чтобы охарактеризовать их возможности. В этой главе мы приводим ряд удобных моделей, дающих точное представление о поведении интегральных компонентов.

Наш подход в представлении моделей этих компонентов состоит в том, чтобы дать интуитивное представление о связях между отдельными частями характеристической модели и эффектами, возникающими вследствие особенностей производства, которые обсуждались в гл. 1. Мы не ставим перед собой цели создать абсолютно строгие модели, которые учитывали бы многочисленные воздействия на прибор, а хотим способствовать интуитивному пониманию связей между реально существующими приборами и их характеристическими моделями.

2.1. СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛЕЙ АНАЛОГОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ

В нормальном режиме большинство компонентов в аналоговых интегральных схемах (АИС) подвергается малосигнальным возмущениям, которые слабо модулируют нормальные уровни тока и напряжения, присущие данному компоненту. В этом отношении аналоговые схемы отличаются от цифровых, в которых рабочая точка изменяется под воздействием большого сигнала. Отсюда следует, что для анализа и расчета аналоговых схем необходимы малосигнальные модели компонентов.

Модели биполярных транзисторов в аналоговых схемах соответствуют обычно работе в активной области, где рп-переход база - коллектор смещен в обратном, а переход база - эмиттер - в прямом направлении. Полевые транзисторы находятся обычно в проводящем состоянии, когда приложенное к затвору напряжение превышает напряжение порога или отсечки. Интегральные резисторы и конденсаторы в аналоговых интеграль-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [13] 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

0.0039