Физика полупроводниковых приборов

Вид материала

Документы

Содержание А.В. Короткевич В.И. Пачинин Кафедра интеллектуальных систем Пояснительная записка Содержание дисциплины Тема 1.4. ПРЯМОЕ И ОБРАТНОЕ СМЕЩЕНИЕ P-N-ПЕРЕХОДА Примерный перечень тем практических занятий Примерный перечень тем лабораторных работ Примерный перечень тем курсовых работ И частотные свойства птзш Примерный перечень тем лабораторных работ Их конструктивно-топологические отличия от дискретных полупроводниковых приборов С оптимальными параметрами И приборы на их основе Тема 3.2. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ В ДИСКРЕТНОМ ИСПОЛНЕНИИ Тема 3.3. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ И активной нагрузкой Раздел 4. Коммутационные элементы полупроводниковых ИМС Примерный перечень тем практических занятий Примерный перечень тем лабораторных работ ... Полное содержание

Подобный материал:

• Рабочая программа дисциплины "Физические основы полупроводниковой микро- и оптоэлектроники, 119.56kb.
• Министерство образования и науки РФ московский энергетический институт (технический, 83.36kb.
• Учебно-методический комплекс для специальности, 359.2kb.
• Реферат по дисциплине " Технологические процессы микроэлектроники " на тему: Технологические, 1398.5kb.
• Программа курса лекций, 30.09kb.
• Разработка фоточувствительных полупроводниковых приборов с отрицательной дифференциальной, 398.26kb.
• Полупроводниковые приборы, 355.8kb.
• Методика анализа, прогнозирования и повышения надежности изделий микроэлектроники,, 21.62kb.
• Материалы микроэлектроники, 673.1kb.
• Годовой отчет ОАО «ниипп» за 2010 год, 374.58kb.

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-41-019/тип.


ФИЗИКА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ


Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности 1-41 01 03 Квантовые информационные системы


Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.


Составители:

Б.С. Колосницын, профессор кафедры микроэлектроники Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук;

^ А.В. Короткевич, доцент кафедры микроэлектроники Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук;

^ В.И. Пачинин, доцент кафедры микроэлектроники Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук


Рецензенты:

Н.А. Цырельчук, ректор Учреждения образования «Минский государственный высший радиотехнический колледж», кандидат технических наук;

^ Кафедра интеллектуальных систем Учреждения образования «Белорусский национальный технический университет» (протокол № 8 от 24.02.2003 г.)


Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой микроэлектроники Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 6 от 13.01.2003 г.);


Научно-методическим советом по направлениям 1-36 Оборудование и 1-41 Компоненты оборудования УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 3 от 28.03.2003 г.)


Действует до утверждения Образовательного стандарта по специальности


^ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Типовая программа «Физика полупроводниковых приборов» разработана для студентов специальности 1-41 01 03 Квантовые информационные системы. Целью дисциплины является изучение физических процессов, происходящих в активных элементах интегральных микросхем (ИС), мощных и сверхвысокочастотных (СВЧ) полупроводниковых приборах; методик расчета и схем измерения параметров полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.

В результате освоения дисциплины «Физика полупроводниковых приборов» студент должен:

знать:

• статические, дифференциальные, динамические и шумовые параметры активных элементов ИС;
  
• электрические, тепловые и частотные характеристики мощных и СВЧ-полупроводниковых приборов;
  
• методы и схемы измерений параметров полупроводниковых приборов;
  
• методики расчета дискретных активных структур и элементов интегральных микросхем;
  

уметь характеризовать:

• причины, приводящие к изменению электрических параметров активных элементов ИС при изменении внешних условий;
  
• влияние топологии и технологического процесса изготовления на параметры активных элементов ИС;
  
• показатели надежности интегральных микросхем;
  

уметь анализировать:

• процессы, происходящие в различных областях активных элементов ИС;
  
• физические явления в активных элементах ИС, связанные с двухмерностью процесса протекания тока;
  
• причины отказов интегральных микросхем;
  

приобрести навыки:

• расчета параметров активных элементов ИС, мощных и СВЧ-полупроводниковых приборов;
  
• расчета топологии полупроводниковых приборов и элементов интегральных микросхем;
  
• измерения характеристик и параметров полупроводниковых приборов и ИС.
  

Программа рассчитана на объем 270 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 150 часов, лабораторных работ – 70 часов, практических занятий – 50 часов, курсовая работа.


^ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


Часть 1. ФИЗИКА АКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ


Раздел 1. ФИЗИКА ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНОГО ПЕРЕХОДА


Тема 1.1. ВВЕДЕНИЕ


Тема 1.2. ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ Р – N - ПЕРЕХОД

Резкий и плавный р-n-переход. Высота потенциального барьера. Расчет контактной разности потенциалов. Зависимость qφ_k от Т и N.


Тема 1.3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ P-N - ПЕРЕХОДА

Расчет напряженности электрического поля, диффузионного потенциала резкого несимметричного и плавного симметричного р-n-переходов. Вывод общего выражения для барьерной емкости р-n-переходов. Вывод общего выражения для барьерной емкости р-n-перехода. Использование С-V-характеристик для оценки распределения примесей и определения величины контактной разности потенциалов.


^ Тема 1.4. ПРЯМОЕ И ОБРАТНОЕ СМЕЩЕНИЕ P-N-ПЕРЕХОДА

Зависимости токов инжекции и экстракции от T, N_d и N_a, qφ_k. Полная вольт-амперная характеристика (ВАХ) p-n-перехода (идеального диода).


Тема 1.5 ГРАНИЧНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ НЕОСНОВНЫХ НОСИТЕЛЕЙ НА БАЗЕ ДИОДА

Распределение концентрации неосновных носителей в базе. Случай тонкой и толстой базы.


Тема 1.6. Аналитические выражения для ВАХ р-n-перехода (диода)

Общие выражения, случай тонкой и толстой баз.


Тема 1.7. Генерация и рекомбинация носителей заряда
в p-n-переходе

Физика явления. Расчет величин токов генерации и рекомбинации.


Тема 1.8. Туннельный и лавинный пробой р-n-перехода

Физика явления напряженности полей пробоя, температурный коэффициент напряжения пробоя.


Тема 1.9. ТЕПЛОВОЙ ПРОБОЙ P-N-перехода

Особенности теплового пробоя «токовые шнуры». Влияние поверхностных состояний на вольт-амперные характеристики р-n-перехода (канал поверхностной электропроводности, поверхностный пробой).


Тема 1.10. Переходные процессы в p-n-переходе

Высокий и малый уровень инжекции, режимы генераторов напряжения и тока. Временные диаграммы токов и напряжений при переключении.


Раздел 2. Контакты металл-полупроводник


Тема 2.1. Контакт Шоттки

Барьер Шоттки. Энергетические и зонные диаграммы Шоттки.


Тема 2.2. Омический контакт

Требования, параметры, энергетические зонные диаграммы.


Раздел 3. Биполярные транзисторы


Тема 3.1. Общие сведения

Схема включения, режимы работы, энергетические зонные диаграммы.


Тема 3.2. КОЭФФИЦИЕНТЫ ПЕРЕДАЧИ

Коэффициент передачи постоянного тока эмиттера идеализированной модели транзистора, коэффициент передачи переменного тока эмиттера. Коэффициент усиления постоянного тока базы.


Тема 3.3. МОДЕЛЬ ЭБЕРСА-МОЛЛА

Принцип построения модели. Аналитические выражения для токов коллектора и базы в модели Эберса-Молла.


Тема 3.4. ОТКЛОНЕНИЯ ОТ МОДЕЛИ ЭБЕРСА-МОЛЛА В РЕАЛЬНОМ ТРАНЗИСТОРЕ ПО ТОКУ

Поверхностная рекомбинация. Эффект Кирка. Эффект вытеснения тока эмиттера на край эмиттера.


Тема 3.5. ОТКЛОНЕНИЯ ОТ МОДЕЛИ ЭБЕРСА-МОЛЛА В РЕАЛЬНОМ ТРАНЗИСТОРЕ ПО НАПРЯЖЕНИЮ

Эффект Эрли и два его следствия.


Тема 3.6. Статические вольт-амперные характеристики транзистора

Входные и выходные характеристики, построенные по схемам с общей базой и общим эмиттером. Входные и выходные сопротивления.


Тема 3.7. ПРОБОЙ ТРАНЗИСТОРА

Смыкание эмиттерного и коллекторного переходов. Лавинный пробой коллекторного p-n-перехода в схемах с общей базой и общим эмиттером. Вторичный пробой.


Тема 3.8. ЧАСТОТНЫЕ СВОЙСТВА ТРАНЗИСТОРА

Характеристические частоты транзистора (f_a, f_β, f_T, f_max). Аналитические выражения для времени пролета носителей через базу.

Раздел 4. Полевые транзисторы


Тема 4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Структура и разновидности полевых транзисторов, методы моделирования сопротивления канала транзисторов.


Тема 4.2. ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОР С УПРАВЛЯЮЩИМ P-N-ПЕРЕХОДОМ

Принцип действия, статические характеристики, частотные свойства, физические эквивалентные схемы, пробой транзистора.


Тема 4.3. ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОР СО СТРУКТУРОЙ МЕТАЛЛ-ДИЭЛЕКТРИК-ПОЛУПРОВОДНИК (МДП)

Идеальная МДП-структура. Поверхностные состояния на границе Si-SiO₂. Величина порогового напряжения и пути ее регулирования. Принцип действия и статические ВАХ МДП-транзисторов, работающих в режимах обогащения и обеднения. Статические и дифференциальные параметры транзисторов. Физические эквивалентные схемы и частотные свойства транзисторов. Механизмы пробоя транзисторов. Разновидности транзисторов. Эффекты короткого канала и их влияние на параметры транзисторов. Физические основы конструирования и основные характеристики тонкопленочных полевых транзисторов.


^ ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

1. Расчет геометрии и основных параметров p-n-перехода.
   
2. Расчет вольт-амперных характеристик и параметров полупроводниковых диодов.
   
3. Расчет основных электрических параметров биполярных транзисторов.
   
4. Расчет параметров полевых транзисторов.
   

^ ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. 
   Исследование физики работы p-n-перехода.
   
2. Исследование основных электрических параметров биполярных транзисторов.
   
3. Исследование основных электрических параметров металл-оксид-полупроводник (МОП) транзисторов.
   
4. Исследование параметров биполярных и МОП-транзисторов, работающих в микрорежиме.
   
   
   

^ ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ КУРСОВЫХ РАБОТ

1. МОП-транзистор на изолирующей подложке.
   
2. Приборы на полупроводниковых сверхрешетках.
   

литература


основная

1. Маллер Р., Кейминс Т. Элементы интегральных схем. – М.: Мир, 1989.
   
2. Ферри Д., Эйкерс Л., Гринич Э. Электроника ультрабольших интегральных схем. – М.: Мир, 1991.
   
3. Колосницын Б.С. Элементы интегральных схем. Физические основы. –Мн.: БГУИР, 2001.
   

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Викулин И.М., Стафеев В.И. Физика полупроводниковых приборов. –М.: Сов. радио. 1990.
   
2. Россадо Л. Физическая электроника и микроэлектроника. – М: Высш. шк., 1991.
   
3. Ржевкин К.С. Физические принципы действия полупроводниковых приборов. – М.: МГУ, 1986.
   
4. Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы. – М: Высш. шк., 2002.
   
5. Колосницын Б.С. Физика активных элементов интегральных схем. –Мн.: БГУИР, 1997.
   
6. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. В 2 т. – М: Мир, 1984.
   

Часть 2. МОЩНЫЕ И СВЧ-ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ


Раздел 1. МОЩНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ


Тема 1.1. СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ ПРИ ВЫСОКИХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА


Тема 1.2. ЛАВИННЫЙ ПРОБОЙ И МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ ПРОБОЯ


Тема 1.3. МОЩНЫЕ БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

1.3.1. Коэффициент усиления по току.

1.3.2. Вольт-амперные характеристики.

1.3.3. Частотные характеристики и переходные процессы.


Тема 1.4. МОЩНЫЕ ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

1.4.1. Особенности работы и конструкции мощных полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом.

1.4.2. МОП-транзистор как усилитель мощности и ключевой элемент.

1.4.3. Топология мощных МОП-транзисторов.


Раздел 2. СВЧ-полупроводниковые диоды


Тема 2.1. ТУННЕЛЬНЫЕ ДИОДЫ. ПРИНЦИП РАБОТЫ, ВАХ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ, ЧАСТОТНЫЕ СВОЙСТВА


Тема 2.2. ЛАВИННО-ПРОЛЕТНЫЕ ДИОДЫ. ПРИНЦИП РАБОТЫ ВАХ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ


Тема 2.3. ИНЖЕКЦИОННО-ПРОЛЕТНЫЕ ДИОДЫ. ПРИНЦИП РАБОТЫ, ВАХ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ


Тема 2.4. ДИОДЫ ШОТТКИ

2.4.1. Принцип работы, ВАХ, электрические параметры.

2. Частотные ограничения. Сравнительный анализ параметров p-n-переходов и выпрямляющих контактов металл-полупроводник.
   

Раздел 3. Мощные ВЧ- и СВЧ-биполярные транзисторы


Тема 3.1. СТРУКТУРА И ВЫБОР ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЛАСТЕЙ ТРАНЗИСТОРА


Тема 3.2. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МОЩНЫХ СВЧ-ТРАНЗИСТОРОВ


Тема 3.3. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МОЩНЫХ СВЧ-МОП-ТРАНЗИСТОРОВ


Раздел 4. Полевые транзисторы с затвором Шоттки (ПТЗШ)


Тема 4.1. ПРИНЦИП РАБОТЫ, ВАХ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

^ И ЧАСТОТНЫЕ СВОЙСТВА ПТЗШ


ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

1. Особенности расчета основных параметров p-n-переходов мощных приборов.
   
2. Расчет параметров приборов, использующих выпрямляющий контакт металл-полупроводник.
   
3. Расчет параметров мощных ВЧ-транзисторов.
   

ЛИТЕРАТУРА


ОСНОВНАЯ

1. Шур М. Физика полупроводниковых приборов. Кн. 1 и 2. – М.: Мир, 1992.
   
2. Блихер А. Физика силовых биполярных и полевых транзисторов. – Л.: Энергоиздат, 1986.
   

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Никишин В.И. и др. Проектирование и технология производства мощных СВЧ-транзисторов. – М.: Радио и связь, 1984.
   
2. Заваржнов Д.В.и др. Мощные высокочастотные транзисторы. – М.: Радио и связь, 1985.
   

Часть 3. ИСПЫТАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ И ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ


Раздел 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАДЕЖНОСТИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ


Тема 1.1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ И НАДЕЖНОСТИ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ


Тема 1.2. ВИДЫ, ПРИЧИНЫ И МЕХАНИЗМЫ ОТКАЗОВПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

1.2.1. Краткие сведения о технологии изготовления интегральных микросхем. Базовые технологические операции. Классификация отказов.

1.2.2. Отказы металлизации.

1.2.3. Отказы контактных соединений.

1.2.4. Отказы в объеме и на плоскости полупроводникового кристалла.

1.2.5. Использование НЧ-шума для прогнозирования отказов полупроводниковых приборов.


Раздел 2. Контрольно-измерительные операции

при производстве интегральных микросхем


Тема 2.1. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД, ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН, ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР


Тема 2.2. ПООПЕРАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ


Раздел 3. Методы и схемы измерений основных

параметров полупроводниковых приборов


Тема 3.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КОМПОНЕНТОВ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ


Тема 3.2. МЕТОДЫ И СХЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПАССИВНЫХ МИКРОСХЕМ


Тема 3.3. МЕТОДЫ И СХЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ


Тема 3.4. МЕТОДЫ И СХЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПАРАМЕТРОВ


Тема 3.5. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ФИЗИЧЕСКИХ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ СХЕМ


Тема 3.6. МЕТОДЫ И СХЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛОСИГНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ


Раздел 4. Испытания интегральных микросхем


Тема 4.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ИСПЫТАНИЙ

4.1.1.Неразрушающие испытания.

4.1.2.Механические и климатические испытания.

4.1.3.Ускоренные испытания.


Тема 4.2. КОНТРОЛЬ ТЕПЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ


Тема 4.3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ ПО ШУМОВЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ


^ ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. Методы и схемы измерения ВАХ активных элементов ИС.
   
2. Методы и схемы измерения параметров физических эквивалентных схем биполярных и полевых транзисторов.
   
3. Методы и схемы измерения параметров тепловой эквивалентной схемы активных элементов ИС.
   
4. Прогнозирование отказов полупроводниковых барьерных структур с помощью НЧ-шума.
   

ЛИТЕРАТУРА


ОСНОВНАЯ

1. Горлов М.И., Королев С.Ю. Физические основы надежности интегральных микросхем: Учеб. пособие - Воронеж : Изд-во Воронеж. ун-та, 1995.
   
2. Чернышев А.А. Основы надежности полупроводниковых приборов и ИМС - М.: Радио и связь, 1988.
   
3. Достанко О.А. Методы испытания микросхем. – Мн.: МГВРК, 1998.
   

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Емельянов В.А. и др. Аппаратные средства контроля параметров твердотельных структур в производстве СБИС. – Мн.: БГУИР, 1996.
   
2. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. – СПб., 2001.
   

Часть 4. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ И ЭЛЕМЕНТОВ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ


Раздел 1. Дискретные полупроводниковые диоды


Тема 1.1. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ

1.1.1. Порядок проектирования и расчета полупроводникового выпрямительного диода. Выбор структур, исходных полупроводниковых материалов. Расчет геометрических размеров, расчет электрических параметров.

1.1.2. Методика оценки технологических параметров. Особенности расчета стабилитронов, варикапов, СВЧ-диодов и диодов Шоттки, фоточувствительных и излучающих структур.


Тема 1.2. БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

1.2.1. Конструктивные разновидности транзисторов. Влияние конструктивно-технологического исполнения биполярных транзисторов на их параметры. Проектирование транзисторных структур с оптимальными параметрами.

1.2.2. Методика проектирования транзисторов. Выбор структур исходных полупроводниковых материалов, расчет геометрических размеров, расчет электрических параметров. Методика оценки технологических параметров.


Раздел 2. ЭЛЕМЕНТЫ БИПОЛЯРНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ


Тема 2.1. АКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИМС,

^ ИХ КОНСТРУКТИВНО-ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ ОТЛИЧИЯ ОТ ДИСКРЕТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ


Тема 2.2. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ В ИНТЕГРАЛЬНОМ ИСПОЛНЕНИИ

2.2.1. Конструктивно-технологические отличия от дискретных приборов. Особенности их расчета. Выбор структуры прибора, сходных полупроводниковых материалов. Расчет геометрических размеров, расчет электрических параметров.

2.2.2. Методика оценки технологических параметров. Формирование интегральных диодных структур на базе интегральных транзисторов. Оценка их параметров.


Тема 2.3. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Влияние конструктивно-технологического исполнения интегральных биполярных транзисторов на их параметры. Особенности проектирования продольных и поперечных транзисторных структур.


Тема 2.4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРНЫХ СТРУКТУР

^ С ОПТИМАЛЬНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ

Методика проектирования транзисторов. Выбор структур, исходных полупроводниковых материалов, расчет геометрических размеров, расчет электрических параметров. Методика оценки технологических параметров.


Тема 2.5. ФУНКЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИМС

2.5.1. Формирование структур, выполняющих несколько функций. Совмещение пассивных и активных областей транзисторов с резисторами, активные приборы в качестве нагрузочных элементов, RC-структуры.

2. Конструкции, методы расчета.
   

Раздел 3. СТРУКТУРЫ НА ОСНОВЕ ПОЛЕВЫХ ЭФФЕКТОВ

^ И ПРИБОРЫ НА ИХ ОСНОВЕ


Тема 3.1. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Сравнительные характеристики и параметры. Пороговое напряжение и порядок его расчета. Вольт-амперные характеристики. Паразитные элементы в полевых структурах. Ограничения, накладываемые на проектирование полевых структур. Базовая и альтернативная технологии и параметры структур.


^ Тема 3.2. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ В ДИСКРЕТНОМ ИСПОЛНЕНИИ

Конструктивно-топологическое исполнение дискретных полевых транзисторов. Порядок расчета и проектирования дискретных полевых транзисторов. МДП-транзисторы с индуцированным и встроенным каналом. Полевые транзисторы с управляемым p-n-переходом. Области расчета СВЧ- и мощных полевых транзисторов. Конструирование полевых транзисторов с барьером Шоттки.


^ Тема 3.3. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Конструктивно-топологическое исполнение интегральных полевых транзисторов. Порядок расчета структуры. Паразитные параметры интегральных структур.


Тема 3.4. ИНВЕРТОРЫ НА БАЗЕ ПОЛЕВЫХ СТРУКТУР С ПАССИВНОЙ

^ И АКТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ

Инверторы с резистивной нагрузкой. Полевые транзисторы в качестве нагрузки. Конструкция КМОП-инвертора, его параметры. Особенности проектирования ИМС на основе КМОП-транзисторов.


^ Раздел 4. Коммутационные элементы полупроводниковых ИМС