Конструкции транзисторов

мого в качестве запоминающего элемента, является МДП-транзистор. Запоминающей средой является элемент конструкции транзистора, где хранится информация в виде заряда. В зависимости от вида запоминающей среды в транзисторе РПЗУ подразделяют на два класса: РПЗУ на приборах с захватом и РПЗУ на транзисторах с плавающим затвором.

пульса прямого базового тока, называется временем рассасывания /р. Время рассасывания зависит от конструкции транзистора, материала и значения тока /б. После окончания процесса рассасывания транзистор переходит в режим отсечки в течение времени /с ( 3.29, б). Таким образом, при прохождении импульса тока через транзистор изменяется не только форма импульса, но и его длительность.

Для упрощения анализа электронных схем на транзисторах используют эквивалентные схемы (модели) формальные и физические, приближенно описывающие транзистор. Формальная эквивалентная схема представляет собой четырехполюсник с "неизвестной" внутренней структурой, характеризуемый четырьмя параметрами. В физической эквивалентной схеме каждый элемент соответствует элементу конструкции транзистора или физическому процессу в нем.

Основные параметры, характеризующие усилительные свойства транзистора, зависят от частоты вследствие конечного значения времени пролета носителей заряда через базу и область объемного заряда коллекторного перехода, а также вследствие влияния емкостей эмиттера и коллектора. В зависимости от конструкции транзистора, физических параметров его областей и режима работы частотные свойства определяются в основном одним или несколькими из перечисленных факторов.

ная барьерная емкость Со. Кроме того, при проектировании таких конденсаторов требуется совместно вычислять удельную емкость и пробивное напряжение, так как каждая из этих величин зависит от удельного сопротивления материала, причем с ростом последнего емкость уменьшается, а пробивное напряжение повышается. Это обстоятельство, идеальное с точки зрения требований, предъявляемых к конструкции транзистора, является неблагоприятным при проектировании интегрального конденсатора, так как для него обычно нужно обеспечивать высокие значения пробивного напряжения и удельной барьерной емкости. Требуемое значение пробивного напряжения определяет тип перехода (коллектор — подложка, база — коллектор, эмиттер — база), который может быть использован для получения конденсатора, а выбранный тип перехода в свою очередь определяет необходимую площадь подложки для получения заданного номинального значения емкости.

где Рп.т — постоянный коэффициент, зависящий от конструкции транзистора и свойства материала, из которого транзистор изготовлен.

Недостаток конструкции транзистора Шоттки заключается в концентрации электрического поля в контактном окне на стыке металла и пассивирующего окисла ( 2.20, а). Концентрация поля снижает предельные обратные напряжения. Для создания равномерного поля в контактном окне применяется расширенный металлический контакт над поверхностью окисла ( 2.20, б) или создается специальное охранное кольцо ( 2.20, в).

Выходное сопротивление формирователя тока на полевом транзисторе определяется эффектом модуляции длины канала при изменении напряжения L/си- При фиксированном напряжении L/зи (что соответствует режиму короткого замыкания входной цепи, т. е. при R 0) выходное сопротивление формирователя /•„„ равно сопротивлению сток—исток в открытом состоянии полевого транзистора: гт -•-"Ясно™ ;"-" U А/1с, где U А—параметр, аналогичный напряжению Эрли для биполярных транзисторов. Для интегральных полевых транзисторов UА г~- 20...200 В в зависимости от напряжения t/си и конструкции транзистора.

При испытании транзисторов нашел применение м е-тод определения резонансных частот по-виброшумам. Метод основан на эффекте модуляции; шума транзистора частотой вибрации. Появление моДу-лиро«анного сигнала объясняется возникновением продольных или поперечных переменных напряжений в полупроводниковом: кристалле в результате давления вибрирующего элемента конструкции транзистора на кристалл. Частота вибрации, на которой модуляция шума максимальна, совпадает с частотой механического* резонанса какого-либо элемента конструкции транзистора. Структурная схема установки для определения резонансных частот транзисторов по виброшумам показана на 5.18. Частота вибрации, на которой переменное напряжение достигает максимального значения, фиксируется как резонансная.

этом сопротивлении падения напряжения, которые прикладываются к переходам транзистора, создавая обратные связи. Кроме того, и само сопротивление базы определяет значение постоянных времени заряда барьерных емкостей переходов. Поэтому для определения роли сопротивления базы и его места в эквивалентной схеме транзистора рассмотрим распределение токов в базе. Характер такого распределения в значительной степени зависит от конструкции транзистора ( 4.29).

Переменные составляющие токов, проходя через сопротивление базы, вызывают появление переменных напряжений, которые также приводят к появлению обратных связей в транзисторе. Такие обратные связи образуются по-разному в зависимости от конструкции транзистора. Так, в конструкции, представленной на 4.29, а, к эмиттерному переходу прикладывается падение напряжения, вызванное всем током заряда барьерной емкости коллектора. При другой конструкции ( 4.29, б) только ток, идущий от части коллектора, примыкающей к активной и пассивной частям базы, создает падение напряжения, которое влияет на разность потенциалов между эмиттером и базой. Ток, идущий через периферическую часть базы, такой обратной связи не создает.

7.14. Специальные Конструкции транзисторов с управляющим р— п-пере-

Наиболее пригодной для микромощных ИМС является одно-полосковая конструкция транзистора, показанная на 2.17, а. Для двухбазовой полосковой конструкции ( 2.17, 6, в) характерно низкое сопротивление базовой области и повышенный по сравнению с предыдущей конструкцией коэффициент передачи тока. При необходимости получения малого сопротивления тела коллектора применяют конструкции транзисторов с увеличенными контактными областями к коллекторам ( 2.17, б—д).

Полупроводниковые ЗУ создаются на базе МДП и биполярных структур. В элементной базе ЗУ широко применяются новые разработки и конструкции полупроводниковых элементов: МОП-транзисторы, МНОП-транзисторы с двойным диэлектриком (окисел-нитрид кремния), МОП-транзисторы с плавающим затвором, приборы с зарядовой связью (ПЗС), биполярные структуры с инжек-ционным питанием, различные конструкции транзисторов уменьшенной площади и т.д. Используемые элементы и схемотехнические варианты полупроводниковых ЗУ показаны на 4.27.

С помощью этого метода можно выявлять резонансные частоты внутренних элементов конструкции транзисторов без предварительного вскрытия исследуемых'при-боров, что в совокупности с возможностью записи амплитудно-частотной характеристики резонирующего-элемента определяет его преимущество перед ранее рассмотренными методами.

Конструкция корпусов высокочастотных маломощных транзисторов мало отличается от конструкции транзисторов низкой частоты. Для их герметизации также -используются металлостек-лянные корпуса. Отличие заключается в креплении транзистора

Основные закономерности физических процессов, протекающих в биполярном транзисторе, можно описать в рамках регионального приближения теории транзистора, когда его полупроводниковая структура разбивается на ряд характерных областей: области пространственного заряда (ОПЗ) и квазиэлектронейтральные области эмиттера, базы и коллектора, в которых выполняется условие Дге^Др. Многие физические процессы можно качественно и количественно правильно описать, использовав одномерное приближение, когда учитывается движение потоков носителей заряда только в направлении оси х, перпендикулярной плоскостям р-п переходов. Использование одномерного приближения для анализа физических процессов в биполярном транзисторе требует обоснования. Рассмотрим две реальные конструкции транзисторов, представленные на 2.4. Транзистор на 2.4, а изготовлен по сплавной технологии и имеет однородно легированные области эмиттера, базы и коллектора. В транзисторе на 2.4,6 база может быть создана эпитаксией или диффузией акцепторной примеси. Особенностью любой технологии является то, что топологические размеры эмиттера в плане (его диаметр указан на 2.4, а, его ширина ?э, а также длина гэ —на 2.4, б) оказываются по крайней мере на порядок больше толщины базы w. В табл. 2. Г даны типичные соотношения гео-

С помощью этого соотношения можно выбрать минимальную ширину полоски эмиттера 1Э, поэтому оно широко используется при проектировании транзисторов. В заключение необходимо отметить, что в транзисторах с большой длиной эмиттера г возможна неравномерная инжекция вдоль этого направления. Для ее ослабления эмиттер разбивают на ряд полос, или, как их называют, пальцев, длиной гэ, как показано на 2.20. Падение напряжения в металлизации пальца гребенчатой конструкции не должно превышать долей q>r. Возможны и более сложные конструкции транзисторов, преследующие ту же цель — обеспечение практически равномерной инжекции тока по площади эмиттера.

И КОНСТРУКЦИИ ТРАНЗИСТОРОВ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Конструкция корпусов высокочастотных маломощных транзисторов мало отличается от конструкции транзисторов низкой частоты. Для их герметизации также -используются металлостек-лянные корпуса. Отличие заключается в креплении транзистора

Исследования показали, что для создания микромощных логических ИМС нужны специальные транзисторы, конструкция которых отличается от конструкции транзисторов средней мощности. Для микромощных транзисторов характерны:

Существуют также конструкции транзисторов типа МДМП (металл — диэлектрик — металл — полупроводник), в которых ин-жекция горячих электронов в металлическую базу осуществляется путем их туннелирования из металлического электрода через тонкий слой диэлектрика.

Известны различные конструкции транзисторов с высокой подвижностью электронов. Общее представление о структуре ВПЭТ с одним гетеропереходом дает 6.9, а. А на 6.9, в показана структура ВПЭТ, в которой GaAs и Alo,3Gao,7As как бы поменялись местами по отношению к подложке. Исток, сток и затворный электрод формируются на поверхности GaAs, что позволяет использовать обычную технологию изготовления GaAs — элементов при формировании данной структуры и является известным преимуществом. Одной из проблем транзисторов с высокой подвижностью электронов является невозможность значительного повышения числа электронов проводимости в канале. Из рассмотренного выше принципа повышения подвижности электронов ясно, что число электронов проводимости в канале определяется числом доноров в Alo^GaojAs, и в то же



Похожие определения:
Конструктивных элементов
Конструктивных соображений
Коэффициенты четырехполюсника
Конструктивной совместимости
Конструктивному оформлению
Конструктивно представляют
Конструктивно выполняется

Яндекс.Метрика