Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Рассчитать полупроводниковый резистор на основе базовой диффузии:
R = 800 Ом; = 18 %; Р = 10 мВт; Тmax= 70 ºС, =200 Ом/□; = 2 Вт/мм2; = – 31/ºС, контакты – алюминий с подслоем титана, масштаб 200:1, шаг координатной сетки 1мм.
Решение.
Общий вид проектируемого полупроводникового резистора изображён на рисунке 3.6.
Уравнение для сопротивления резистора может быть записано
как:
,
где - коэффициент формы или число квадратов резистора.
Рис.3.6. Структура интегрального резистора на основе базовой диффузии
Из уравнения (1) найдем коэффициент формы о формуле:
.
Так как резистор имеет >1, то расчёт геометрических размеров начинают с определения ширины. Ширину резистора выбирают из условия:
b расч ≥ max{ b техн, bточн, bP },
где bP – минимальная ширина резистора, при которой рассеивается заданная мощность:
мм.
,
где Δb, Δl – точность воспроизведения геометрии резисторов (Δb=Δl =0.1 мкм);
,
где - погрешность коэффициента формы; - полная относительная погрешность изготовления резистора; - погрешность воспроизведения величины резистивной пленки (для типовых технологических процессов =0,05 – 0,1); - температурная погрешность; - погрешность переходных сопротивлений контактов.
В нашем случае возьмем
Тогда
b техн – минимальная ширина резистора, определяемая разрешающей способностью выбранного метода формирования конфигурации (b техн =3 мкм).
Таким образом, расчетная ширина резистора составит:
b расч ≥ max{ b техн, bточн, bP }=max{35,3, 4,17, 3}=35,3 мкм.
Найдём промежуточную ширину резистора по следующей формуле:
где = 0,5 – 0,8 мкм, = 60% (при базовой диффузии) и 80% (при эмиттерной диффузии) от глубины диффузии. Пусть толщина базового слоя составляет 2,5 мкм, тогда при = 0,5 мкм получим
=35,3-2(0,5+0,6 2,5)=31,3 мкм.
Так как шаг координатной сетки равен 1 мм и масштаб составляет 200:1, то следует округлить значение топологической ширины резистора до ближайшего целого значения, кратного 5мкм. Таким образом, =35 мкм. Следовательно, ширина резистора b в кристалле после процесса диффузии
= 35+2(0,5+0,6 2,5)= 39 мкм.
Определяем площадь контактных площадок по следующей формуле:
где =7 Ом ;
=0,05 0,1.
Тогда
Рассчитаем размеры контактной площадки по формуле:
Сопротивление резистора рассчитывается по следующей формуле:
Рис.3.7. Форма контактной области диффузионного резистора
где K – коэффициент формы, учитывающий конфигурацию контактной площадки.
К= (b, )
Форму контактных областей резистора показана на рис. 3.7.
При =39 мкм, =30 мкм и =45 мкм, K=0,25.
Так как коэффициент формы равен , то можно выразить и рассчитать промежуточную длину резистора без изгибов:
Найдём расчетную длину резистора по следующей формуле:
= 136,5 + 2 (0,5+0,6 2,5)=140,5 мкм.
Так как шаг координатной сетки равен 1 мм и масштаб составляет 200:1, то следует округлить значение расчетной длины резистора до ближайшего целого значения, кратного 5 мкм. Таким образом, =140 мкм.
Ответ: =35 мкм и =140 мкм.
Контрольные вопросы
1. Что такое интегральная микросхема?
2. Дайте классификацию интегральных резисторов.
3. Назовите основные параметры, характеризующие интегральный резистор.
4. Что собой представляет пинч-резистор?
5. Назовите типы интегральных резисторов.
6. Дайте определение коэффициенту формы.
7. Опишите структуру конденсатора с диэлектриком.
8. Назовите параметры, необходимые для расчета конденсаторов.
9. Назовите типы интегральных конденсаторов.
Дата публикования: 2015-10-09; Прочитано: 692 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!