ВУЗ: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Электроника
Добавлен: 23.10.2018
Просмотров: 6637
Скачиваний: 23
Федеральное агентство по образованию
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра телевидения и управления (ТУ)
В.М. Ицкович
ЭЛЕКТРОНИКА
Раздел 2
Учебное пособие
Рекомендовано Сибирским региональным отделением
учебно-методического объединения высших
учебных заведений РФ по образованию в области
радиотехники, электроники, биомедицинской
техники и автоматизации для межвузовского
использования в качестве учебного пособия
2005
Рецензент: д.т.н., профессор ТПУ Ройтман М.С.
Корректор: Осипова Е.А.
Ицкович В.М.
Электроника: Учебное пособие. В 2-х разделах. — Томск: Том-
ский межвузовский центр дистанционного образования, 2005. —
Р.2 — 120 с.
© Ицкович В.М., 2005
© Томский межвузовский центр
дистанционного образования, 2005
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
11. ТРАНЗИСТОРЫ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ............. 91
11.1 Особенности структур биполярных транзисторов ........... 91
11.2 Транзисторы с комбинированной изоляцией .................... 97
4
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 электро-
радиоэлементом понимают транзистор, диод, резистор, конденса-
тор и др. Элементы могут выполнять и более сложные функции,
например логические или запоминание информации (элементы
памяти). Компонент — это часть микросхемы, реализующая
функцию какого-либо электрорадиоэлемента, которая может
быть выделена как самостоятельное изделие. Компоненты уста-
навливаются на подложке микросхемы при выполнении сбороч-
но-монтажных операций. К простым компонентам относятся бес-
корпусные диоды и транзисторы, специальные типы конденсато-
ров, 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 общей
диэлектрической или полупроводниковой подложки. Термин
«интегральная» отражает конструктивное объединение элементов
и компонентов, а также полное или частичное объединение тех-
нологических процессов их изготовления.
При использовании в радиоэлектронной аппаратуре сами