ВУЗ: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Электроника
Добавлен: 23.10.2018
Просмотров: 5363
Скачиваний: 12
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
В. М. Ицкович
ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Часть
2
Учебное
пособие
2017
Рецензент: д-р. техн. наук, профессор ТПУ Ройтман М. С.
Корректор: Осипова Е. А.
Электроника : учебное пособие : в 2 ч. / В. М. Ицкович ; под ред.
В. А. Шалимова. — Томск : ФДО, ТУСУР, 2017. — Ч.2. — 120 с.
© Ицкович В.М., 2017
© Оформление.
ФДО, ТУСУР, 2017
3
СОДЕРЖАНИЕ
7 ПРЕДМЕТ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ .............................................5
7.1 Основные термины и определения ..........................................5
8 ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ НА БИПОЛЯРНЫХ
ТРАНЗИСТОРАХ .............................................................................7
8.1 Классификация логических элементов ...................................7
8.2 Основные характеристики и параметры
логических элементов ...............................................................9
8.3 Элементы транзисторно-транзисторной логики ..................19
8.4 Элементы эмиттерно-связанной логики................................28
9 ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ НА ПОЛЕВЫХ
ТРАНЗИСТОРАХ ...........................................................................36
9.1 Инвертор на n-канальных МДП-транзисторах .....................36
9.2 Инвертор на комплементарных транзисторах ......................38
9.3 Логические элементы И-НЕ и ИЛИ-НЕ ................................40
9.4 Логические элементы динамического типа ..........................43
9.5 Приборы с зарядовой связью ..................................................47
9.6 Параметры элементов ПЗС .....................................................57
9.7 Разновидности конструкций ...................................................60
10 Технологические основы микроэлектроники ............................65
10.1 Общие сведения о технологии изготовления
полупроводниковых микросхем ............................................65
10.2 Эпитаксия ...............................................................................67
10.3 Диффузия примесей...............................................................68
10.4 Ионное легирование ..............................................................72
10.5 Термическое окисление и свойства пленки диоксида
кремния .....................................................................................75
10.6 Травление ................................................................................77
10.7 Методы получения структур типа Si-SiO
2
-Si ......................80
10.8 Проводники соединений и контакты
в полупроводниковых микросхемах .....................................82
10.9 Литография .............................................................................83
4
11 ТРАНЗИСТОРЫ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ ...............91
11.1 Особенности структур биполярных транзисторов ............91
11.2 Транзисторы с комбинированной изоляцией .....................97
11.3 Многоэмиттерные транзисторы ........................................ 100
11.4 Транзисторы с диодом Шоттки ......................................... 101
11.5 Диодное включение транзистора ...................................... 102
11.6 Модель интегрального биполярного транзистора .......... 106
11.7 Полевые транзисторы с управляющим переходом
металл-полупроводник ........................................................ 108
12 ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ .................................................... 112
12.1 Полупроводниковые резисторы ........................................ 113
12.2 Пленочные резисторы ........................................................ 117
12.3 Конденсаторы ...................................................................... 117
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ........................................... 120
5
7
ПРЕДМЕТ
МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ
7.1
Основные
термины
и
определения
Микроэлектроника — это раздел электроники, включающий
исследование, конструирование и производство интегральных
микросхем и радиоэлектронной аппаратуры на их основе. Инте-
гральная микросхема (микросхема) — это микроэлектронное из-
делие, выполняющее определенную функцию преобразования,
обработки сигнала и (или) накапливания информации и имеющее
высокую плотность упаковки электрически соединенных элемен-
тов (или элементов и компонентов), которое с точки зрения тре-
бований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рас-
сматривается как единое целое. Элемент — это часть микросхе-
мы, реализующая функцию электрорадиоэлемента, который
не может быть выделен как самостоятельное изделие. Под элек-
трорадиоэлементом понимают транзистор, диод, резистор, кон-
денсатор и др. Элементы могут выполнять и более сложные
функции, например логические или запоминание информации
(элементы памяти). Компонент — это часть микросхемы, реали-
зующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента, которая
может быть выделена как самостоятельное изделие. Компоненты
устанавливаются на подложке микросхемы при выполнении сбо-
рочно-монтажных операций. К простым компонентам относятся
бескорпусные диоды и транзисторы, специальные типы конден-
саторов, малогабаритные катушки индуктивности и др. Сложные
компоненты содержат несколько элементов, например диодные
сборки. Плотность упаковки — это отношение числа простых
компонентов и элементов, в том числе содержащихся в составе
сложных компонентов, к объему микросхемы без учета объема
выводов. С точки зрения внутреннего устройства микросхема
представляет собой совокупность большого числа элементов
и компонентов, размещенных на поверхности или в объеме об-
щей диэлектрической или полупроводниковой подложки. Термин
«интегральная» отражает конструктивное объединение элементов
и компонентов, а также полное или частичное объединение тех-
нологических процессов их изготовления.