Проектирование полупроводниковых ИМС: Задания и методические материалы для выполнения самостоятельных работ по курсу ''Микроэлектроника''. Часть 1

М и ни сте р ство о б р а зо ва ни я Ро сси йско й Ф е де р а ци и  В О РО Н ЕЖ СКИ Й ГО СУ Д АРСТВ ЕН Н Ы Й У Н И В ЕРСИ ТЕТ Ф и зи че ски й фа культе т К а ф едр а ф и зи к и п о луп р о во дни к о в и м и к р о элек т р о ни к и

456 П Р О ЕК Т И Р О ВА Н И ЕП О Л У П Р О В О Д Н И К О В Ы Х И М С ЧАСТЬ1

За да ни я и ме то ди че ски е ма те р и а лы для вып о лне ни я са мо сто яте льных р а б о тп о кур су «М и кр о эле ктр о ни ка » для студе нто в 5к д/о сп е ци а льно сти 014.100

С о ст а ви т ель: Д и к а р ев Ю .И.

В о р о не ж 2001г.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

П р о е кти р о ва ни е п о лю б о му кур су ле кци й являе тся за клю чи те льным эта п о м и зуче ни я те о р е ти че ско й ча сти да нно го кур са и п о дго та вли ва е тстуде нта к са мо сто яте льно й п р о и зво дстве нно й и на учно й де яте льно сти . Са мо сто яте льно е вып о лне ни е п р и ве де нных в да нных ме то ди че ски х р а зр а б о тка х за да ни й п о зво ли т за кр е п и ть зна ни я п о о сно вным те о р е ти че ски м кур са м п о сп е ци а льно сти 014.100, п о дго та вли ва е т студе нто в к вып о лне ни ю ди п ло мно го п р о е кта и являе тся ва ж ным эта п о м в фо р ми р о ва ни и мо ло до го сп е ци а ли ста в о б ла сти ми кр о эле ктр о ни ки .

2

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

43

Л и те р а тур а Ага х а нян Т.М . И нте гр а льны е ми кр о сх е мы. – М .: Ато ми зда т, 1983. – 464 с. Со ло ма ти н Н .М . Л о ги че ски е эле ме нты Э В М . – М .: В ысш .ш ко ла , 1990. – 160 с. 3. М ур о га С. Си сте мно е п р о е кти р о ва ни е све р х б о льш и х и нте гр а льных сх е м: В 2-х кн. Кн. 1. П е р . с а нгл. – М .: М и р , 1985. – 228 с. 4. Ефи мо в И . Е., Ко зыр ь И . Н ., Го р б уно в Ю . И . М и кр о эле ктр о ни ка . П р о е кти р о ва ни е , ви ды ми кр о сх е м, функци о на льна я ми кр о эле ктр о ни ка . М .: В ысш .ш ко ла , 1987. - 416 с. 5. Ко нстр уи р о ва ни е и те х но ло ги я ми кр о сх е м. К ур со во е п р о е кти р о ва ни е ./П о д р е д.Л .А.Ко ле до ва . - М .: В ысш .ш ко ла , 1984. - 231 с. 6. П о но ма р е в М .Ф . Ко нстр укци и и р а сче тми кр о сх е м и ми кр о эле ме нто в Э В А. - М .: Ра ди о и связь, 1982. - 288 с. 7. Н и ко ла е в И . М ., Ф и ли ню к Н .А. И нте гр а льные ми кр о сх е мы и о сно вы и х п р о е кти р о ва ни я. М .: Ра ди о и связь, 1992. - 424 с. 8. Бе р е зи н А. С., М о ча лки на 0. Р. Те х но ло ги я и ко нстр уи р о ва ни е и нте гр а льны х ми кр о сх е м. - М .: Ра ди о и связь, 1983. - 232 с. 9. М а тсо н Э .А., Кр ыж а но вски й Д .В . Сп р а во чно е п о со б и е п о ко нстр уи р о ва ни ю ми кр о сх е м. - М и нск: В ыш эйш . ш ко ла , 1982. - 224 с. 10. М а тсо н Э .А. Ко нстр укци я и те х но ло ги я ми кр о сх е м. - М и нск: В ыш эйш . ш ко ла , 1985. - 205 с. 11. Ко ле до в Л . А. Те х но ло ги я и ко нстр укци и ми кр о сх е м и ми кр о сб о р о к. - М .: Ра ди о и связь, 1989. - 400 с. 12. Ра зр а б о тка и о фо р мле ни е ко нстр укто р ско й до куме нта ци и РЭ А /Э .Т. Ро ма ныче ва , А.К.И ва но ва , А. С. Кули ко в и др . -М .: Ра ди о и связь, 1989. 436 с. 1. 2.

Со де р ж а ни е 1. Ра зр а б о тка то п о ло ги и п о луп р о во дни ко во й И М С 1.1 Ре ко ме нда ци и п о р а зр а б о тке эски за то п о ло ги и 1.2 П р а ви ла п р о е кти р о ва ни я то п о ло ги и И М С 1.3 Ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски е о гр а ни че ни я п р и р а зр а б о тке то п о ло ги и И М С 2. О сно вные п р а ви ла и зло ж е ни я и о фо р мле ни я те кста 2.1 Ти тульный ли ст 2.2 Со ста вле ни е о гла вле ни я 2.3 О фо р мле ни е и и зло ж е ни е те кста 3 Тр е б о ва ни я к и ллю стр а ти вно -гр а фи че ско му ма те р и а лу 3.1 О фо р мле ни е р и сунко в и те ксто в к ни м 3.2 П р а ви ла п о стр о е ни я и о фо р мле ни я п р и нци п и а льны х эле ктр и че ски х сх е м 3.3 О фо р мле ни е то п о ло ги че ски х че р те ж е й 4 В а р и а нты те х ни че ски х за да ни й для са мо сто яте льно го п р о е кти р о ва ни я 4.1 П р и нци п и а льные сх е мы фр а гме нто в И М С 4.2 В а р и а нты те х ни че ски х за да ни й для са мо сто яте льно го п р о е кти р о ва ни я Л и те р а тур а

42

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

3

4 4 5 8 10 11 11 12 16 16 17 18 20 22 25 42

В а р и а нты 17.1 - 17.4.

1. Ра зр а б о тка то п о ло ги и п о луп р о во дни ко во й И М С Ра зр а б о тка то п о ло ги и И М С - тво р че ски й п р о це сс и е го р е зульта ты сущ е стве нно за ви сято ти нди ви дуа льных сп о со б но сте й р а зр а б о тчи ка , е го на выко в и зна ни й. Сущ но сть р а б о ты п о со зда ни ю то п о ло ги й сво ди тся к на х о ж де ни ю о п ти ма льно го ва р и а нта вза и мно го р а сп о ло ж е ни я эле ме нто в сх е мы, п р и ко то р о м о б е сп е чи ва ю тся высо ки е п о ка за те ли ка че ства И М С и эффе кти вно сти п р о и зво дства . О сно во й для р а зр а б о тки то п о ло ги и п о луп р о во дни ко во й И М С являю тся эле ктр и че ска я сх е ма , те х но ло ги че ски е и ко нстр укти вные тр е б о ва ни я и о гр а ни че ни я. Ра зр а б о тка то п о ло ги и п р о во ди тся в сле дую щ е й п о сле до ва те льно сти : 1) п о луче ни е и со гла со ва ни е и сх о дны х да нных ; 2) р а сче тге о ме тр и че ски х р а зме р о в а кти вных и п а сси вных эле ме нто в; 3) р а зр а б о тка эски за то п о ло ги и ; 4) р а зр а б о тка п р е два р и те льно го ва р и а нта то п о ло ги и ; 5) о це нка ка че ства то п о ло ги и и е е о п ти ми за ци я; 6) р а зр а б о тка о ко нча те льно го ва р и а нта то п о ло ги и . К р а зр а б о тке то п о ло ги и И М С и ме ю тся не ско лько ме то ди че ски х п о дх о до в. О ди н и з ни х п р е дусма тр и ва е т п р о е кти р о ва ни е ка ж до го эле ме нта . Э то т п о дх о д о б е сп е чи ва е т на и б о ле е ка че стве нную р а зр а б о тку то п о ло ги и, та к ка к п о зво ляе т р а ци о на льне е и сп о льзо ва ть п ло щ а дь кр и ста лла и п о лучи ть не о б х о ди мые эле ктр и че ски е х а р а кте р и сти ки И М С. О дна ко та ко й п о дх о д о тли ча е тся б о льш о й тр удо е мко стью и дли те льно стью р а зр а б о тки . Д ля И М С с высо ко й сте п е нью и нте гр а ци и п р и р а зр а б о тке то п о ло ги и и сп о льзую тся уни фи ци р о ва нные ти п о вы е узлы (тр и гге р ы, ло ги че ски е яче йки и т.п .), то п о ло ги я ко то р ых уж е р а зр а б о та на . В это м случа е п р о е кти р о ва ни е то п о ло ги и сво ди тся к р а зме щ е ни ю ти п о вых узло в и р а зр а б о тке ме ж со е ди не ни й. О дна ко это т п р и нци п п р и во ди т к уве ли че ни ю р а зме р о в кр и ста лла в1,2- 2 р а за .

1.1. Ре ко ме нда ци и п о р а зр а б о тке эски за то п о ло ги и И сх о дными да нными для р а зр а б о тки эски за то п о ло ги и И М С являе тся эле ктр и че ска я сх е ма , а та кж е то п о ло ги че ски е че р те ж и а кти вных и п а сси вных эле ме нто в. П р о е кти р о ва ни е эски за то п о ло ги и це ле со о б р а зно на чи на ть с ка ко йли б о ко нта ктно й п ло щ а дки , а за те м п о сле до ва те льно п е р е х о ди ть о т о дно го эле ме нта к др уго му. Д ля о б ле гче ни я р а зр а б о тки эски за р е ко ме ндуе тся выче р ти ть п р и нци п и а льную эле ктр и че скую сх е му та к, что б ы е е выво ды б ыли р а сп о ло ж е ны в не о б х о ди мо й п о сле до ва те льно сти . Н а эта п е эски зно го п р о е кти р о ва ни я то п о ло ги и не о б х о ди мо п р е дусмо тр е ть р е ш е ни е сле дую щ и х за да ч: р а сп о ло ж и ть ка к мо ж но б о льш е е чи сло р е зи сто р о в в о дно й и зо ли р о ва нно й о б ла сти ; п о да ть на и б о льш и й п о ло ж и те льный п о те нци а л на и зо ли р о ва нную о б ла сть, где р а зме щ е ны р е зи сто р ы; п о да ть на и б о ле е о тр и ца те льный п о те нци а л на п о дло ж ку вб ли зи мо щ но го тр а нзи сто р а вых о дно го ка ска да ; р а сср е до то чи ть эле ме нты, на ко то р ы х р а ссе и ва ю тся б о льш и е мо щ но сти ; 4

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7,R8

χR, % 20 20 15 15 20 20 20

χRs, % 4 4 4 2 4 4 4

Pн , мВ т 1 1 4 4 4 4 5

17.1 250 300 1,1к 800 270 1к 1,1к

Н о ми на л 17.2 17.3 250 650 300 650 1,2к 2,4к 1к 3к 250 500 1,2к 4,8к 1,2к 5,1к

То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в и ди о до в выб р а тьи з б а нка да нных . lmin = 3 мкм, ∆l = 1мкм, Т= (-30...+65)о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², jk = 5*10-6 А/мкм². И зо ляци я во все х ва р и а нта х - р -п п е р е х о до м Uи п = 4В ±10%.

41

17.4 820 820 3,6к 4к 1,1к 5,1к 8,5к

В а р и а нты 16.1 - 16.4.

П о з.

χR,

χRs ,

Pн ,

о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5

% 15 15 10 15 15

% 4 4 2 4 4

мВ т 0,1 0,1 0,05 0,1 0,1

Н о ми на л 16.1 820 820 3,6к 8,5к 8,5к

16.2 270 300 1,2к 2к 2к

16.3 520 570 2,4к 3,8к 3,8к

П р и ме ч а ни е 16.4 650 650 2,4к 5,1к 5,1к

То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в VT1 - VTЗ и VТ5 - VТ6 выб р а тьи з б а нка да нны х . То п о ло ги ю тр а нзи сто р а VТ4 р а ссчи та ть п о и сх о дным да нным, п р е дла га е мым п р е п о да ва те ле м. Ф о то ли то гр а фи я п о зво ляе т п о лучи ть ми ни ма льный р а зме р эле ме нто в lmin = 2 мкм с ∆l = 0,5 мкм. Сх е ма р а б о та е тв ди а п а зо не те мп е р а тур (-20...+65)°С Зна че ни я Uи п = 5,2 B; Uо п = 1,1 B.

р а сп о ло ж и ть эле ме нты с на и б о льш и ми р а зме р а ми и с на и ме ньш и ми за п а са ми на со вме щ е ни е в це нтр е эски за то п о ло ги и ; со кр а ти тьчи сло и зо ли р о ва нных о б ла сте й и уме ньш и тьп е р и ме тр ка ж до й и зо ли р о ва нно й о б ла сти . Н а о сно ве эски за р а зр а б а тыва ю т п р е два р и те льный ва р и а нт то п о ло ги и , ко то р ый выче р чи ва ю тна ми лли ме тр о во й б ума ге в выб р а нно м ма сш та б е , о б ычно 100:1 и ли 200:1 (кр а тные 100). То п о ло ги ю п р о е кти р ую тв п р ямо уго льно й си сте ме ко о р ди на т. П р и да ни е эле ме нта м фо р м в ви де о тр е зко в п р ямых ли ни й, не п а р а лле льных о сям ко о р ди на т, до п усти мо то лько в те х случа ях , ко гда это п р и во ди тк зна чи те льно му уп р о щ е ни ю фо р мы эле ме нта . Ко о р ди на ты все х то че к, р а сп о ло ж е нных в ве р ш и на х угло в, до лж ны б ыть кр а тны ш а гу ко о р ди на тно й се тки . П р и и сп о льзо ва ни и ми лли ме тр о во й б ума ги ми ни ма льный ш а г ко о р ди на тно й се тки п р и ни ма ю тр а вным 0,5 мм. Та ко й ш а г п р и е мле м то лько для ми кр о сх е м ма ло й сте п е ни и нте гр а ци и, со де р ж а щ и х ~10 эле ме нто в. П р и выче р чи ва ни и о б щ е го ви да то п о ло ги и р е ко ме ндуе тся и сп о льзо ва ть ли ни и р а зно го цве та для р а зли чных сло е в И М С: эми тте р но го - че р ный, б а зо во го кр а сный, р а зде ли те льно го (ко лле кто р но го ) - зе ле ный, ве р ти ка льно го - че р ный, скр ыто го - зе ле ный п ункти р ный, ме та лли за ци и - ж е лтый, о кна в о ки сле для ко нта кта к эле ме нта м - си ни й п ункти р ный, о кна в п а сси ви р ую щ е м (за щ и тно м) о ки сле - си ни й сп ло ш но й. В п р о це ссе р а зр а б о тки то п о ло ги и для п о луче ни я о п ти ма льно й ко мп о но вки во змо ж но и зме не ни е ге о ме тр и и п а сси вных эле ме нто в. П р и и зме не ни и фо р мы п а сси вных эле ме нто в п р о во дят ко р р е кти р о во чные р а сче ты. П о сле выб о р а р а сп о ло ж е ни я эле ме нто в и ко нта ктных п ло щ а до к, со зда ни я р и сунка р а зво дки не о б х о ди мо р а зме сти ть на то п о ло ги и фи гур ы со вме щ е ни я и те сто вые эле ме нты (тр а нзи сто р ы, р е зи сто р ы и т.д.). Ча щ е все го для со вме щ е ни я р и сунка фо то ш а б ло на с р и сунко м р а не е со зда нных сло е в и сп о льзую т фи гур ы ква др а та , тр е уго льни ка и ли кр е ста . Д ля это го на ка ж до м фо то ш а б ло не , кр о ме п е р во го и п о сле дне го , р а зме щ а ю т две фи гур ы, р а сп о ло ж е нные р ядо м др уг с др уго м. М е ньш а я фи гур а п р е дна зна че на для со вме щ е ни я с п р е дыдущ е й те х но ло ги че ско й о п е р а ци е й, а б о льш а я - с п о сле дую щ е й. Н а п е р во м фо то ш а б ло не р а зме щ е на то лько б о льш а я фи гур а , а на п о сле дне м - то лько ме ньш а я. Если п о сле уп ло тне нно го р а зме щ е ни я все х эле ме нто в на кр и ста лле за да нно го р а зме р а о ста ла сьсво б о дна я п ло щ а дь, р е ко ме ндуе тся уме ньш и тьр а зме р кр и ста лла . Если это не во змо ж но , то сле дуе т вне сти в то п о ло ги ю и зме не ни я, на п р а вле нные на сни ж е ни е тр е б о ва ни й к те х но ло ги и и зго то вле ни я И М С. Н а п р и ме р , мо ж но уве ли чи ть р а ссто яни я ме ж ду ко нта ктными п ло щ а дка ми и п р о во дни ка ми , сп р ями ть эле ме нты р а зво дки , р е зи сто р ы, гр а ни цы и зо ли р о ва нны х о б ла сте й.

1.2. П р а ви ла

п р о е кти р о ва ни я то п о ло ги и И М С К на сто ящ е му вр е ме ни сфо р мули р о ва н на б о р п р а ви л р а зр а б о тки то п о ло ги и б и п о ляр ных И М С. А та к ка к все эти п р а ви ла до лж ны б ыть удо вле тво р е ны о дно вр е ме нно , р а зр а б о тка то п о ло ги и И М С являе тся сло ж но й за да че й, тр е б ую щ е й б о льш и х за тр а т вр е ме ни . Н и ж е п р и ве де ны ли ш ь на и б о ле е о б щ и е п р а ви ла п р о е кти р о ва ни я то п о ло ги и .

40

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

5

К р а зр а б о тке то п о ло ги и п р и ступ а ю т п о сле то го , ка к ко ли че ство , ге о ме тр и че ски е р а зме р ы и фо р ма эле ме нто в И М С о п р е де ле ны. П р а ви ла п р о е кти р о ва ни я и зо ли р о ва нных о б ла сте й: Ко ли че ство и р а зме р ы и зо ли р о ва нных о б ла сте й о ка зыва ю т сущ е стве нно е вли яни е на х а р а кте р и сти ки И М С, п о это му п р и и х п р о е кти р о ва ни и не о б х о ди мо вып о лнять сле дую щ и е о сно вные п р а ви ла . 1. Сумма р на я п ло щ а дь и зо ли р ую щ и х р -n п е р е х о до в до лж на б ыть ми ни ма льно й, та к ка к и х е мко стьявляе тся п а р а зи тно й. 2. М и ни ма льна я п ло щ а дь и зо ли р о ва нно й о б ла сти о п р е де ляе тся р а зме р а ми эле ме нто в, на х о дящ и х ся в не й, и за зо р а ми ме ж ду ни ми и гр а ни ца ми и зо ли р о ва нно й о б ла сти . 3. К и зо ли р ую щ и м р -n п е р е х о да м все гда до лж но б ыть п р и ло ж е но на п р яж е ни е о б р а тно го сме щ е ни я. Д ля это го п о дло ж ки р -ти п а и ли о б ла сти р а зде ли те льно й ди ффузи и р -ти п а п о дсо е ди няю тся к то чке сх е мы с на и б о ле е о тр и ца те льным п о те нци а ло м. 4. Ре зи сто р ы, фо р ми р уе мые на о сно ве б а зо во й ди ффузи и , це ле со о б р а зне е р а сп о ла га ть в о дно й и зо ли р о ва нно й о б ла сти n-ти п а , ко то р а я до лж на б ыть п о дсо е ди не на к на и б о ле е п о ло ж и те льно му п о те нци а лу сх е мы, т.е . и сто чни ку п и та ни я ко лле кто р а . 5. Ре зи сто р ы на о сно ве эми тте р но го и ли ко лле кто р но го сло е в сле дуе т р а сп о ла га тьв о тде льных и зо ли р о ва нных о б ла стях . 6. Если на ли чи е п а р а зи тно й е мко сти не сущ е стве нно , то в о дно й и зо ли р о ва нно й о б ла сти мо ж но р а зме щ а тьр е зи сто р ы и тр а нзи сто р ы. 7. Тр а нзи сто р ы n-р -n-ти п а эми тте р ны х п о вто р и те ле й це ле со о б р а зно р а зме щ а ть в о дно й и зо ли р о ва нно й о б ла сти вме сте с р е зи сто р а ми , та к ка к к и х ко лле кто р а м п о дво ди тся п о лно е на п р яж е ни е п и та ни я. 8. Тр а нзи сто р ы n-р -n-ти п а , вклю че нные п о сх е ме с о б щ и м ко лле кто р о м, мо ж но р а сп о ла га тьв о дно й о б щ е й и зо ли р о ва нно й о б ла сти . 9. В се ко лле кто р ны е о б ла сти n-ти п а , и ме ю щ и е р а зли чные п о те нци а лы, до лж ны б ытьи зо ли р о ва ны. 10. Д ля уме ньш е ни я п а р а зи тно й е мко сти ме ж ду ко нта ктными п ло щ а дка ми и п о дло ж ко й це ле со о б р а зно п о д ка ж до й ко нта ктно й п ло щ а дко й со зда ва ть и зо ли р о ва нную о б ла сть, за и склю че ни е м ко нта ктны х п ло щ а до к с на и б о ле е о тр и ца те льным п о те нци а ло м. 11. Если в ка че стве ди о до в и сп о льзую тся п е р е х о ды ко лле кто р -б а за , то для ка ж до го ди о да тр е б уе тся о тде льна я и зо ли р о ва нна я о б ла сть, та к ка к ка ж дый ка то д(ко лле кто р на я о б ла стьn-ти п а ) до лж е н и ме тьо тде льный выво д. 12. Если в ка че стве ди о до в и сп о льзую тся п е р е х о ды эми тте р -б а за , то все о ни мо гут б ыть п о ме щ е ны в о б щ ую и зо ли р о ва нную о б ла сть, п р и это м а но ды ди о до в (б а зы тр а нзи сто р о в) с п о мо щ ью вне ш не й ме та лли за ци и до лж ны б ыть за ко р о че ны на и зо ли р о ва нную , ко лле кто р ную о б ла сть. 13. Д ля ка ж до го ди ффузи о нно го ко нде нса то р а тр е б уе тся о тде льна я и зо ли р о ва нна я о б ла сть. И склю че ни е со ста вляю т случа и , ко гда о ди н и з выво до в ко нде нса то р а являе тся о б щ и м с др уго й и зо ли р о ва нно й о б ла стью . 14. Д и ффузи о нные п е р е мычки вып о лняю тся на о сно ве эми тте р но й

В а р и а нты 15.1 - 15.4.

П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5 R6

χR, % 20 20 20 20 20 20

χRs, % 4 4 4 4 4 4

Pн , мВ т 2 2 0,5 0,5 1 1

15.1 2,8к 2,8к 750 470 100 4к

Н о ми на л 15.2 15.3 5,1к 3,2к 5,1к 3,2к 1,3к 820 910 500 150 120 8к 5к

15.4 4к 4к 1,1к 800 180 6к

То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в выб р а ть и з б а нка да нных , то п о ло ги ю ди о до в ско нстр уи р о ва ть са мо сто яте льно с уче то м ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льно сти х а р а кте р и сти к. lmin = 2 мкм, ∆l = 0,5мкм, Т= (-30...+60)о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², j k = 5*10-6 А/мкм². И зо ляци я во все х ва р и а нта х - р -п п е р е х о до м, Uи п = 4В ±10%.

6

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

39

В а р и а нты 14.1 - 14.4.

П о з. о б о зн. R1,R2 R3 R4 R5

χR, % 20 15 15 20

χRs , % 5 3 3 5

Pн , мВ т 2 2 1 2

14.1 5,0к 2,6к 1,4к 180

Н о ми на л 14.2 14.3 4,2к 4,0к 2,1к 1,8к 1,2к 1,0к 160 140

14.4 2,8к 800 600 150

То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в и ди о да VD6 выб р а ть и з б а нка да нны х , то п о ло ги ю ди о до в VD1 - VD5 ско нстр уи р о ва ть са мо сто яте льно с уче то м ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льно сти х а р а кте р и сти к. lmin = 2 мкм, ∆l = 0,5 мкм, Т= (-30...+65)о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², В

jk = 5*10-6 А/мкм². ва р и а нта х 14.1 и 14.2 и зо ляци я р -п п е р е х о до м Uи п = 4В ±10%, 14.3 -

ди эле ктр и ко м Uи п = 9В ±10%, 14.4 - ко мб и ни р о ва нна я Uи п = 4В ±10%.

ди ффузи и и до лж ны р а зме щ а ться в о тде льных и зо ли р о ва нных о б ла стях . П р а ви ла р а зме щ е ни я эле ме нто в И М С на п ло щ а ди кр и ста лла : П о сле о п р е де ле ни я ко ли че ства и зо ли р о ва нны х о б ла сте й п р и ступ а ю т к и х р а зме щ е ни ю и р а зме щ е ни ю эле ме нто в И М С, р уко во дствуясь сле дую щ и ми п р а ви ла ми . 1. П р и р а зме щ е ни и эле ме нто в И М С не о б х о ди мо учи тыва тько нстр укти вно те х но ло ги че ски е о гр а ни че ни я и ми ни ма льно до п усти мые р а зме р ы (Ри с.1, та б л.1). 2. Э ле ме нты, у ко то р ы х тр е б уе тся о б е сп е чи ть то чно е со о тно ш е ни е х а р а кте р и сти к, не о б х о ди мо р а сп о ла га тьр ядо м др уг с др уго м. 3. Ре зи сто р ы с б о льш о й мо щ но стью не сле дуе т р а сп о ла га ть вб ли зи а кти вных эле ме нто в. И х сле дуе твыно си тьна кр а й кр и ста лла . 4. Д и ффузи о нные р е зи сто р ы мо ж но п е р е се ка ть п р о во дящ е й до р о ж ко й п о ве р х сло я о ки сла кр е мни я. 5. Ра ссто яни е ме ж ду б а зо вым и ко лле кто р ным ко нта кта ми мо ж но уве ли чи ва ть, что б ы п р о п усти ть ме ж ду ни ми п р о во дящ и е о дну и ли две до р о ж ки . О дна ко это уве ли чи ва е т п а р а зи тные со п р о ти вле ни е и е мко сть ко лле кто р а . М е та лли че ски й п р о во дни к не мо ж е т б ыть р а зме щ е н ме ж ду ко нта кта ми б а зы и эми тте р а за сче тудли не ни я ди ффузи о нно го б а зо во го сло я. 6. В се тр а нзи сто р ы, и ме ю щ и е сх о дные п а р а ме тр ы сле дуе то р и е нти р о ва ть в о дно м на п р а вле ни и , что б ы и склю чи ть вли яни е сме щ е ни я ма со к в п р о це ссе фо то ли то гр а фи и , т.е . е сли в о дно м тр а нзи сто р е эми тте р на х о ди тся сле ва о т выво да б а зы, то и в др уги х тр а нзи сто р а х о н до лж е н на х о ди тся сле ва о т выво да б а зы. 7. Ф о р ма и ме сто р а сп о ло ж е ни я ко нде нса то р о в не являю тся кр и ти чными . 8. Д ля улучш е ни я р а звязки ме ж ду ко лле кто р ными и зо ли р о ва нными о б ла стями ко нта кт к п о дло ж ке р е ко ме ндуе тся вып о лнять в не п о ср е дстве нно й б ли зо сти о тмо щ но го тр а нзи сто р а . 9. Со е ди не ни я, и сп о льзуе мые для вво да п и та ни я, за зе мле ни я, вх о дно й и вых о дно й выво ды, не о б х о ди мо вып о лнять в ви де ш и р о ки х и ко р о тки х п о ло со к, что уме ньш а е тп а р а зи тные со п р о ти вле ни я. 10. Чи сло вне ш ни х выво до в в сх е ме , а та кж е п о р ядо к р а сп о ло ж е ни я и о б о зна че ни я ко нта ктных п ло щ а до к выво до в И М С на кр и ста лле до лж ны со о тве тство ва тьвыво да м ко р п уса . 11. Ко ммута ци я в И М С до лж на и ме ть ми ни ма льно е ко ли че ство п е р е се че ни й и ми ни ма льную дли ну п р о во дящ и х до р о ж е к. 12. Д и ффузи о нную п е р е мычку не о б х о ди мо вклю ча ть в р а зр ы в то ко п р о во дящ е й до р о ж ки с на и ме ньш и м то ко м. 13. П р и не во змо ж но сти ми ни ми за ци и ко ли че ства п е р е се че ни й ж е ла те льно и сп о льзо ва тьдвух ур о вне вую ме та лли за ци ю . 14. Скр ытые сло и п о ме щ а ю тся п о д все ми тр а нзи сто р а ми , р е зи сто р а ми и ди о да ми . 15. П е р вую ко нта ктную п ло щ а дку р а сп о ла га ю т в ни ж не м ле во м углу кр и ста лла . Н уме р а ци ю о ста льных ко нта ктны х п ло щ а до к п р о во дятп р о ти в ча со во й стр е лки . 16. Ф и гур ы со вме щ е ни я р а сп о ла га ю т о дно й-двумя гр уп п а ми на лю б о м

38

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

7

сво б о дно м ме сте кр и ста лла . 17. Д ля удо б ства р а б о ты с кр и ста лло м е го фо р му сле дуе т ма кси ма льно п р и б ли зи тьк ква др а тно й.

В а р и а нты 13.1 - 13.4.

1.3.

Ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски е о гр а ни че ни я п р и р а зр а б о тке то п о ло ги и ИМ С Ка к уж е о тме ча ло сь, п р и р а зр а б о тке то п о ло ги и И М С п ло щ а ди и зо ли р о ва нных о б ла сте й де ла ю тка к мо ж но ме ньш и ми . Э то п о зво ляе т п о выси ть п ло тно сть уп а ко вки ми кр о сх е мы и уме ньш и ть п а р а зи тные е мко сти п е р е х о до в ко лле кто р -п о дло ж ка , вли яю щ и х на и х х а р а кте р и сти ки . П ло щ а дь и зо ли р о ва нно й о б ла сти о п р е де ляе тся ге о ме тр и че ски ми р а зме р а ми р а зме щ а е мых внутр и не е эле ме нто в, а та кж е р а ссто яни ями , ко то р ые не о б х о ди мо выде р ж а ть ме ж ду ни ми и гр а ни ца ми и зо ли р о ва нно й о б ла сти . П р и п р о ве де ни и то п о ло ги че ско го п р о е кти р о ва ни я не о б х о ди мо учи тыва ть, что р е а льные за зо р ы ме ж ду эле ме нта ми и о б ла стями эле ме нто в, за ви сято тух о да p-n п е р е х о да п о д кр а й ма ски р ую щ е го о ки сла . М о ж но счи та ть, что это т ух о д со ста вляе т 0,8 о т глуб и ны ди ффузи и в ве р ти ка льно м на п р а вле ни и. Д ля о п р е де ле ни я то п о ло ги че ски х за зо р о в нуж но та кж е учи тыва ть те х но ло ги че ски е п о гр е ш но сти, во зни ка ю щ и е в о сно вно м п р и п р о ве де ни и п р о це ссо в ди ффузи и и фо то ли то гр а фи и . Та б л.1 М и ни ма льно до п усти мые р а зме р ы, мкм Ш и р и на ли ни и скр а йб и р о ва ни я сло я

60

Ра ссто яни е о тце нтр а скр а йб и р ую щ е й п о ло сы до кр а я сло я ме та лли за ци и и ли до кр а я ди ффузи о нно й о б ла сти

50-100

Ра зме р ко нта ктных п ло щ а до к для те р мо ко мп р е сси о нно й п р и ва р ки п р о во дни ко в d1 Ра ссто яни е ме ж ду ко нта ктными п ло щ а дка ми d2 Ра зме р ко нта ктных п ло щ а до к те сто вых эле ме нто в р а б о че й сх е мы Ш и р и на п р о во дни ка d3 п р и дли не ≤ 50 мкм п р и дли не ≥ 50 мкм Ра ссто яни е ме ж ду п р о во дни ка ми d4 п р и дли не ≤ 50 мкм п р и дли не ≥ 50 мкм Ш и р и на о б ла сти р а зде ли те льно й ди ффузи и d5 Ра ссто яни е о тб а зы до о б ла сти р а зде ли те льно й ди ффузи и d6 Ра ссто яни е ме ж ду кр а е м о б ла сти п о дле ги р о ва ни я ко лле кто р но го ко нта кта и кр а е м р а зде ли те льно й о б ла сти d7 Ра ссто яни е ме ж ду кр а е м р а зде ли те льно й о б ла сти и кр а е м скр ыто го n+-сло я d8 Ра ссто яни е ме ж ду кр а е м ко нта ктно го о кна в о ки сле к ко лле кто р у и кр а е м б а зы d9

100x100 70 50х 50

П о з. о б о зн. R1,R5 R2,R6 R3,R7 R4,R8

4 6 3 4 4 10 10 10

χR, % 20 15 20 15

χRs, % 2 4 4 2

Pн , мВ т 1 0,5 0,5 2

13.1 4к 1,6к 1к 0,4к

Н о ми на л 13.2 13.3 6,1к 2,1к 2,5к 840 1,4к 560 0,3к 0,2к

13.4 5к 2к 1,2к 0,5к

То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в выб р а тьи з б а нка да нны х . lmin = 2 мкм, ∆l = 0,5 мкм, Т= (-20...+65)о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², jk = 5*10-6 А/мкм². В ва р и а нте 13.1 и 13.3 - и зо ляци я р -п п е р е х о до м, 13.2 и 13.4 - ко мб и ни р о ва нна я.

7

8

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

37

Ра ссто яни е ме ж ду кр а е м ко нта ктно го о кна в о ки сле к б а зе и кр а е м б а зы d10 Ра ссто яни е ме ж ду эми тте р но й и б а зо во й о б ла стями d11 Ра ссто яни е ме ж ду кр а е м ко нта ктно го о кна в о ки сле к эми тте р у и кр а е м эми тте р а d12 Ра ссто яни е ме ж ду ко нта ктным о кно м к б а зе и эми тте р о м d13 Ра ссто яни е ме ж ду б а зо выми о б ла стями , сфо р ми р о ва нными в о дно м ко лле кто р е Ра ссто яни е ме ж ду эми тте р ными о б ла стями , сфо р ми р о ва нными в о дно й б а зе Ра ссто яни е ме ж ду ко нта ктным о кно м к ко лле кто р у и о б ла стью р а зде ли те льно й ди ффузи и d14 Ра зме р ы ко нта ктно го о кна к б а зе d15 Ра зме р ы ко нта ктно го о кна к эми тте р у d16

В а р и а нты 12.1 - 12.4.

П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5

χR, % 20 20 20 20 20

χRs , % 5 5 5 5 5

Pн , мВ т 2 2 1 1 2

12.1 2,6к 510 3к 630 150

Н о ми на л 12.2 12.3 2,4к 2,8к 560 600 3,5к 3,6к 680 700 180 160

12.4 3к 750 4к 720 140

То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в и ди о да VD5 выб р а ть и з б а нка да нны х , то п о ло ги ю ди о до в VD1-VD4 ско нстр уи р о ва ть са мо сто яте льно с уче то м ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льных х а р а кте р и сти к. lmin= 5 мкм, ∆l = 1,5 мкм, Т= (-20...+65) О С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², jk = 5*10-6 А/мкм². В ва р и а нта х 12.1 и 12.2 и зо ляци я р -п п е р е х о до м Uи п = 4В , 12.3 и 12.4 и зо ляци я ди эле ктр и ко м Uи п = 4В .

Ш и р и на о б ла сти п о дле ги р о ва ни я n+-сло я в ко лле кто р е d17 Ш и р и на ко нта ктно го о кна к ко лле кто р у d18 Ш и р и на р е зи сто р а d19 Ра зме р ы о кна вскр ыти я в о ки сле П е р е кр ыти е ме та лли за ци е й ко нта ктных о ко н в о ки сле к эле ме нта м И М С d20 Ра ссто яни е о ткр а я ко нта ктно го о кна к p+-р а зде ли те льным о б ла стям для п о да чи сме щ е ни я до кр а я о б ла сти р а зде ле ни я d21 Ра ссто яни е о ткр а я ко нта ктно го о кна к и зо ли р о ва нным о б ла стям nти п а для п о да чи сме щ е ни я до кр а я о б ла сти р а зде ле ни я d22 Ш и р и на ди ффузи о нно й п е р е мычки Ра зме р о кна в п а сси ви р ую щ е м о ки сле d23 Ра ссто яни е о ткр а я о кна в п а сси ва ци и до кр а я ко нта ктно й п ло щ а дки d24 Ра ссто яни е ме ж ду со се дни ми р е зи сто р а ми d25 Ра ссто яни е ме ж ду ди ффузи о нными и и о нно -ле ги р о ва нными р е зи сто р а ми Ра ссто яни е ме ж ду ко нта ктно й п ло щ а дко й и п р о во дящ е й до р о ж ко й d26 Ш и р и на скр ыто го n+-сло я Ра ссто яни е ме ж ду ко нта ктными п ло щ а дка ми те сто вых эле ме нто в

36

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

9

3 3 3 4 9 6 10 4x6 4x4 и ли 3х 5 8 4 5 2,5x2,5 2 6

6 3 100x100 6 7 4 20 4 40

В а р и а нты 11.1 - 11.4.

Ри с. 1. Ко нстр укти вно те х но ло ги че ски е о гр а ни че ни я п р и р а зр а б о тке то п о ло ги и И М С на б и п о ляр ных тр а нзи сто р а х .

2. О сно вные

п р а ви ла и зло ж е ни я и о фо р мле ни я те кста

О б ъе м п о ясни те льно й за п и ски кур со во го за да ни я о б ычно со ста вляе т20-25 стр а ни ц. П р и е е на п и са ни и не о б х о ди мо стр о го вып о лнять все тр е б о ва ни я, п р е дъявляе мые к о фо р мле ни ю на учно -те х ни че ски х р а б о т. Н и ж е п р и ве де ны о сно вные п р а ви ла о фо р мле ни я те кста и гр а фи че ско го ма те р и а ла за да ни я, мно ги е и з ко то р ых мо гутб ыть п о ле зны и п р и о фо р мле ни и о тче то в п о Н И РС, кур со вых и ди п ло мных р а б о т.

П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4

χR, % 10 10 10 10

χRs, % 2 2 4 4

Pн , мВ т 0,05 0,05 0,04 0,1

11.1 40к 20к 12к 500

Н о ми на л 11.2 11.3 50к 60к 25к 27к 14к 16к 550 630

11.4 50к 22к 12,4к 600

То п о ло ги я ди о до в VD1 - VD4 и тр а нзи сто р о в VT1 - VT4 выб и р а е тся и з б а нка да нны х о то п о ло ги и . Ф о то ли то гр а фи я п о зво ляе т п о лучи ть ми ни ма льный р а зме р эле ме нто в lmin = 2 мкм с а б со лю тно й п о гр е ш но стью ∆l = 0,5 мкм. Сх е ма р а б о та е тв ди а п а зо не те мп е р а тур (-20 ... +65)°С. Р о = 5·10-8 В т/мкм²; jk = 10-6 А/мкм² В ва р и а нта х 11.1 и 11.3 и сп о льзо ва тьи зо ляци ю р -п п е р е х о до м, а в ва р и а нта х 11.2 и 11.4- ди эле ктр и ко м.

10

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

35

В а р и а нты 10.1 - 10.4.

2.1. Ти тульный ли ст Ти тульный ли стп о ясни те льно й за п и ски кур со во го за да ни я о фо р мляе тся п о сле дую щ е му о б р а зцу: М и ни сте р ство о б р а зо ва ни я Ро сси йско й Ф е де р а ци и В о р о не ж ски й го суда р стве нный уни ве р си те т Ка фе др а фи зи ки п о луп р о во дни ко в и ми кр о эле ктр о ни ки КУ РСО В О ЕЗАД АН И Еп о кур су "М и кр о эле ктр о ни ка " Ра зр а б о та тьто п о ло ги ю п о луп р о во дни ко во й И М С И сп о лни те ль: студе нт5к д/о Стр и гуно в Е.В . П р о ве р и л до це нт Д и ка р е в Ю .И .

П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5 R6

χR, % 20 15 20 20 20 15

χRs , % 4 4 4 4 4 4

Pн , мВ т 1 2 2 1 1 1

10.1 2,5к 800 500 400 3,5к 100

Н о ми на л 10.2 10.3 2,8к 3,2к 750 910 470 500 350 420 4к 5к 150 180

В о р о не ж 2000г. 10.4 4к 980 520 450 6,5к 200

То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в вы б р а тьи з б а нка да нных о то п о ло ги и , то п о ло ги ю ди о до в ско нстр уи р о ва тьса мо сто яте льно с уче то м ко нстр укти вно те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льно сти х а р а кте р и сти к. lmin = 3 мкм, ∆l = 1 мкм , Т= (-20...+60)о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², jk = 5*10-6 А/мкм². В ва р и а нта х 10.1, 10.2, 10.4 и зо ляци я p-n п е р е х о до м Uи п = 4В ±10%; 10.3 и зо ляци я ди эле ктр и ко м Uи п = 5В ±10%.

Сле дуе т учи ты ва ть, что п о ясни те льна я за п и ска кур со во го за да ни я те х ни че ски й до куме нт, п о это му р а зли чные ср е дства укр а ш е ни я ти тульно го ли ста (х удо ж е стве нны е ш р и фты, ви нье тки , на дп и си р а зных цве то в и т.п .) являю тся и зли ш ни ми . Н а дп и си сле дуе т вып о лнять че р те ж ным ш р и фто м че р но й туш ью . Ра зме р ш р и фта не р е гла ме нти р уе тся. Д о п уска е тся вып о лне ни е на дп и се й ш а р и ко во й р учко й и ма ш и но п и сью .

2.2. Со ста вле ни е

о гла вле ни я О гла вле ни е сле дуе т п о ме щ а ть ср а зу ж е за ти тульным ли сто м. О но да е т во змо ж но сть п р е дста ви ть о б щ е е со де р ж а ни е п о ясни те льно й за п и ски и п о зво ляе т б ыстр о на йти не о б х о ди мые све де ни я. О б ычно п о ясни те льна я за п и ска и ме е т о дно ступ е нча тую р уб р и ка ци ю , п р и ко то р о й ве сь те кст р а зб и ва е тся то лько на п а р а гр а фы п р и б ли зи те льно р а вно це нно й зна чи мо сти . П а р а гр а фы нуме р ую т а р а б ски ми ци фр а ми . О б ъе м п а р а гр а фо в ка к п р а ви ло не до лж е н п р е выш а ть двух п яти стр а ни ц. В ка че стве и ллю стр а ци и п р и ве де но п р и ме р но е о гла вле ни е п о ясни те льно й за п и ски кур со во го за да ни я "Ра зр а б о та ть то п о ло ги ю И М С б а зо во го ло ги че ско го эле ме нта И -Н Е".

34

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

11

О гла вле ни е

В а р и а нты 9.1 - 9.4.

3 1.Те х ни че ско е за да ни е . 2.Н а зна че ни е И М С. П р и нци п е е р а б о ты, на зна че ни е о сно вных эле ме нто в. 3.У сло вно е о б о зна че ни е И М С. Та б ли ца и сти нно сти . 4. В ыб о р то п о ло ги и а кти вных эле ме нто в. 5. Ко нстр уи р о ва ни е и р а сче тп а сси вных эле ме нто в И М С. 6. Ра зр а б о тка то п о ло ги и И М С. То п о ло ги че ски е че р те ж и . 7. Те х но ло ги че ски й ма р ш р ут. 8. Л и те р а тур а .

5 9 10 11 16 21 23

2.3. О фо р мле ни е и и зло ж е ни е те кста П о ясни те льна я за п и ска кур со во го за да ни я о фо р мляе тся р уко п и сно , ма ш и но п и сно и ли с п о мо щ ью ко мп ью те р но го на б о р а . В р уко п и сно м ва р и а нте за п и ска до лж на б ыть на п и са на а ккур а тно р а зб о р чи вым п о че р ко м че р е з тр а фа р е т № 3 (р а ссто яни е ме ж ду ли не йка ми - 10 мм). Ре ко ме ндуе ма я высо та : п р о п и сных б укв и ци фр - 6-7 мм; стр о чных - 3-4 мм; и нде ксо в и п о ка за те ле й - в 1,5-2 р а за ме ньш е б укве нных о б о зна че ни й, к ко то р ым о ни о тно сятся. П р и ко мп ью те р но м на б о р е в р е да кто р е WORD р е ко ме ндуе мые для те кста ш р и фты: Times New Roman, Journal и ли Antique р а зме р о м 13 п ункто в, ме ж стр о чный и нте р ва л 1.1. В р е да кто р е Л ЕКСИ КО Н - ш р и фт «М а ш и но п и сь», ме ж стр о чный и нте р ва л 1.5. Ра зме р те ксто во го ма те р и а ла , вклю ча я и ллю стр а ци и , не до лж е н п р е выш а ть п о го р и зо нта ли 170 мм, п о ве р ти ка ли 250 мм. Ре ко ме ндуе мые р а зме р ы п о ле й: сле ва 35 мм, сп р а ва 10 мм, све р х у 25 мм, сни зу 20 мм. П е р е но сы о тде льны х б укв сло ва в на зва ни и р а зде ло в и п о др а зде ло в не до п усти мы. П р е дло ги и со ю зы, п р и х о дящ и е ся на ко не ц стр о ки за го ло вка , п е р е но сятна сле дую щ ую . То чки в ко нце за го ло вко в, на зва ни й та б ли ц и п о др и суно чных п о дп и се й не ста вят. Аб за цный о тступ до лж е н б ыть о ди на ко вым п о все му те ксту и р а вняться 5 зна ка м. Н е до п усти мы та к на зыва е мые «ви сячи е » (не п о лны е ) стр о ки в на ча ле стр а ни цы, во и зб е ж а ни е ко то р ых мо ж но уме ньш и ть те кст на о дну стр о ку на п р е дыдущ е й стр а ни це . П р и на п и са ни и фо р мул, вклю че нных в о тде льную стр о ку, не о б х о ди мо уве ли чи ть р а ссто яни е ка к ме ж ду фо р муло й и те ксто выми стр о ка ми , та к и ме ж ду фо р мула ми , е сли и х б о ле е о дно й стр о ки . Ра ссто яни е ме ж ду стр о ка ми уве ли чи ва ю ти п р и на ли чи и сло ж ных фо р мульных вы р а ж е ни й не п о ср е дстве нно в те ксто вых стр о ка х . П р о стые фо р мулы с др о б ью не о б х о ди мо и зо б р а ж а ть че р е з ко сую че р ту. П р и и сп о льзо ва ни и зна чи те льно го ко ли че ства фо р мул, а та к ж е фо р мул, на ко то р ые в да льне йш е м де ла ю тся ссылки , и х сле дуе т нуме р о ва ть. И х но ме р а , за клю че нные в кр углые ско б ки , п р о ста вляю тна о дно м ур о вне с со о тве тствую щ е й

П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5 R6

χR, % 15 20 20 20 20 20

χRs, % 3 5 5 5 5 5

Pн , мВ т 1 2 2 2 3 3

9.1 3к 910 600 500 2,7к 100

Н о ми на л 9.2 9.3 3,3к 4к 910 1к 650 500 500 400 2,7к 3к 150 160

9.4 4,5к 1к 520 450 3,3к 180

То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в выб р а тьи з б а нка да нных о то п о ло ги и , то п о ло ги ю ди о до в ско нстр уи р о ва ть са мо сто яте льно с уче то м ко нстр укти вно те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льно сти х а р а кте р и сти к. lmin = 3 мкм, ∆l = 1 мкм , Т= (-20...+65)о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², В

jk = 5*10-6 А/мкм². ва р и а нта х 9.1 и 9.3 и зо ляци я р -п -п е р е х о до м Uи п = 4,5В ; 9.2 - и зо ляци я

ди эле ктр и ко м Uи п = 9В ; 9.4 - ко мб и ни р о ва нна я Uи п = 4,5В .

12

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

33

фо р муло й, выр а вни ва я и х п о п р а во му кр а ю те кста . П е р е но сы фо р мул на др угую стр о ку до п уска ю тся на зна ка х р а ве нства , умно ж е ни я, де ле ни я и вычи та ни я. В случа е п е р е но са мно ж и те ле й зна к умно ж е ни я о б о зна ча ю т кр е сто м. Зна к, на ко то р о м сде ла н п е р е но с, п о вто р яю т два ж ды - в ко нце п е р во й стр о ки и на ча ле вто р о й. П р и п е р е но се фо р мулы с о дно й стр о ки на др угую е е но ме р р а сп о ла га ю т на ур о вне п о сле дне й сто ки . П р и ссы лке в те ксте на фо р мулу ука зыва ю те е но ме р . Н а п р и ме р : «... п о фо р муле (5).» Если фо р мула со де р ж и тси мво лы, не р а сш и фр о ва нные до это го в те ксте , то о ни до лж ны б ыть р а сш и фр о ва ны в эксп ли ка ци и , п о ме щ е нно й не п о ср е дстве нно п о д фо р муло й. Д ля это го п о сле фо р мулы п е р е д эксп ли ка ци е й ста вят за п ятую . П е р вую стр о ку эксп ли ка ци и на чи на ю т со сло ва «где », дво е то чи е п о сле не го не ста вят. Ра сш и фр о вку си мво ло в п р о во дят в то й ж е п о сле до ва те льно сти , в ка ко й о ни да ны в фо р муле . В ко нце ка ж до й р а сш и фр о вки ста вят то чку с за п ято й, а в ко нце п о сле дне й - то чку. Н а п р и ме р : Д ля ступ е нча то го (р е зко го ) p-n - п е р е х о да уде льна я б а р ье р на я е мко сть

В а р и а нты 8.1 - 8.4.

C0 j =

П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5 R6

χR, % 20 20 20 20 20 20

χRs, % 5 5 3 3 4 5

Pн , мВ т 2 2 1 1 2 2

8.1 25к 8к 1,5к 3к 4к 0,2к

Н о ми на л 8.2 8.3 12к 22к 4к 6к 910 1,5к 1,5к 2,5к 2к 3к 0,1к 0,15к

8.4 2,9к 1к 0,5к 0,25к 0,7к 0,1к

То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в VT2 - VТ6 выб р а ть и з б а нка да нных , то п о ло ги ю ди о до в VД 1 - VД 4 и тр а нзи сто р а VТ1 ско нстр уи р о ва ть са мо сто яте льно с уче то м ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льно сти х а р а кте р и сти к. lmin = 3 мкм, ∆l = 1 мкм, Т= (-20...+60) о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², jк = 5*10-6 А/мкм². И зо ляци я во все х ва р и а нта х р -п п е р е х о до м.

ε ε 0 qN a , 2(ϕ k − U )

(14)

где Na - ко нце нтр а ци я а кце п то р о в в б а зе ; U - на п р яж е ни е , п р и ло ж е нно е к pn - п е р е х о ду. (П р и усло ви и , что ε, εo, q, ϕk - уж е р а сш и фр о ва ны.) В эксп ли ка ци и р а сче тно й фо р мулы п о сле те кста р а сш и фр о вки си мво ло в не о б х о ди мо п р и во ди ть о б о зна че ни я е ди ни ц фи зи че ски х ве ли чи н, ко то р ые о т те кста о тде ляю тза п ято й. Н а п р и ме р : То лщ и на о б ла сти о б е дне нно го сло я в о б ла сти б а зы о п р е де ляла сь п о сле дую щ е й фо р муле :

ZP =

2ε ε 0 N g (ϕ k − U к б ) qN a ( N a + N g )

,

где ε ди эле ктр и че ска я п р о ни ца е мо сть п о луп р о во дни ка ; εo=8,85•10-14 Ф •см-1 - а б со лю тна я ди эле ктр и че ска я п р о ни ца е мо сть ва куума ; Ng - ко нце нтр а ци я до но р но й п р и ме си в ко лле кто р но й о б ла сти , см-3; ϕk ко нта ктна я р а зно сть п о те нци а ло в, В ; Uкб - на п р яж е ни е на ко лле кто р но м п е р е х о де ; q = 1,6•10-19 Кл - за р яд эле ктр о на ; Nа - ко нце нтр а ци я а кце п то р ных п р и ме се й в б а зе , см-3. М е ж ду си мво ло м (ци фр о вым и ли б укве нным) и р а зме р но стью о б яза те льно выде р ж и ва ю ти нте р ва л. П е р е но с на др угую стр о ку о б о зна че ни й е ди ни ц, сле дую щ и х п о сле чи сло вых о б о зна че ни й ве ли чи н, не до п усти м. Еди ни цы и зме р е ни я и р а зме р но сти , уп о тр е б ляе мые б е з чи сло вых ве ли чи н, п и ш ут в те ксте п о лно стью сло ва ми (и склю че ни е : го ло вки и б о ко ви ки та б ли ц; р а сш и фр о вки б укве нных о б о зна че ни й, вх о дящ и х в фо р мулы). П р и р а б о те на д те ксто м за да ни я сле дуе тдо б и ва ться то чно го , за ко нче нно го и , в то ж е вр е мя, на и б о ле е п р о сто го и п о нятно го п о стр о е ни я фр а з, фо р мули р о во к

32

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

13

и выво до в. Н е о б х о ди мо и зб е га ть дли нных и за п ута нных п р е дло ж е ни й. П р и это м б е з ущ е р б а для и зла га е мо й мысли п о выш а е тся эффе кти вно сть е е во сп р и яти я. В на учно -те х ни че ско й ли те р а тур е п р и няты не о п р е де ле нно -ли чна я и б е зли чна я фо р мы и зло ж е ни я, п о дче р ки ва ю щ и е о б ъе кти вный х а р а кте р явле ни й и п р о це ссо в, о б щ е п р и нятый х а р а кте р де йстви й и р е ш е ни й. Ана ли з сти ли сти ки кур со вых за да ни й п о ка зыва е т, что не ко то р ые студе нты ве дут и зло ж е ни е о т со б стве нно го и ме ни , что п о п р о сту не гр а мо тно . Н а п р и ме р п и ш ут "выб и р а ю то п о ло ги ю : ...", "р а ссчи тыва ю п о фо р муле ..." и т.д. М но ги е уп о тр е б ляю то б о р о ты с ме сто и ме ни е м "мы". П р а ви льно п и са ть в за ви си мо сти о т вр е ме ни со ве р ш е ни я де йстви я: "выб и р а е тся то п о ло ги я..." и ли "выб р а на то п о ло ги я...", "р а ссчи тыва е тся п о фо р муле ..." и ли "р а ссчи та на п о фо р муле ..." и т.д. Бо льш е все го сти ли сти че ски х п о гр е ш но сте й студе нты до п уска ю т п р и и зло ж е ни и р а сче то в, ко гда в со ста в п р е дло ж е ни я вх о дятфо р мулы. П р е дло ж е ни е с фо р муло й нуж но стр о и ть та к, что б ы сло ва , си мво лы и зна ки фо р мулы со ста вляли гр а мма ти че ски п р а ви льную ко нстр укци ю с за ко нче нным смысло м. Н а п р и ме р : "Со п р о ти вле ни е р е зи сто р а Rн = Rs l/b+ 2Rk" Н уж но и зб е га ть за со р е ни я языка вво дными сло ва ми , ка нце ляр и зма ми , п устыми тр а фа р е тными выр а ж е ни ями , а р х а и зма ми . Ча сто уп о тр е б ляю тся та ки е п о р тящ и е р е чь сло ва и выр а ж е ни я : на се го дняш ни й де нь, п р а кти че ски , фа кти че ски , во о б щ е го во р я и т.п . Стр е мясь б ыстр е е на п и са ть п о ясни те льную за п и ску, мно ги е студе нты ш и р о ко п р и ме няю т п р о и зво льны е со кр а щ е ни я сло в и сло во со че та ни й, а не ко то р ые сло ва за ме няю тма те ма ти че ски ми зна ка ми . Бе зусло вно , что р а зумны е со кр а щ е ни я в те ксте за да ни я нуж ны и п о ле зны, но о ни до лж ны вып о лняться п о уста но вле нным п р а ви ла м. Сле дуе т все гда п о мни ть, что со кр а щ е ни ями не о б х о ди мо п о льзо ва ться уме р е нно . М но го чи сле нные со кр а щ е ни я уто мляю т чи та те ля и за тр удняю т п о ни ма ни е смысла на п и са нно го . О сно вно й фо р мо й со кр а щ е ни я, и сп о льзуе мо й в те кста х студе нче ски х р а б о т, являю тся б укве нны е а б б р е ви а тур ы, о б р а зо ва нные и з п е р вых б укв сло в со кр а щ а е мо го сло во со че та ни я. Ра зли ча ю т а б б р е ви а тур ы о б щ е п р и нятые : СШ А, Л Д П Р, Э В М и др .; сп е ци а льны е , п р и нятые в сп е ци а льно й ли те р а тур е и п о нятны е чи та те лям, ко то р ым о на а др е со ва на : И М С, СБИ С, Д О ЗУ П В и т.п .; и нди ви дуа льные , п р и ме няе мые то лько в это м тр уде . И нди ви дуа льные а б б р е ви а тур ы ш и р о ко п р и ме няю т, ко гда в те ксте мно го кр а тно встр е ча ю тся усто йчи вые сло во со че та ни я. И х сле дуе то го во р и ть п р и п е р во м уп о ми на ни и , п о ме сти в за со кр а щ а е мым со че та ни е м е го а б б р е ви а тур у, на п и са нную п р о п и сными б уква ми в ско б ка х . В о тх а р а кте р ные п р и ме р ы: мо щ ный высо ко ча сто тный тр а нзи сто р (М В ЧТ), и о нно -ле ги р о ва нный р е зи сто р (И Л Р). Д р уго й фо р мо й со кр а щ е ни я являю тся гр а фи че ски е со кр а щ е ни я. В ни х вме сто ча сти , о тсе че нно й о т ко нца сло ва , ста вят то чку, вме сто вы ки нуто й се р е ди ны сло ва - де фи с. В п о ясни те льно й за п и ске за да ни я не р е ко ме ндуе тся и сп о льзо ва ть эту фо р му. В о змо ж но ли ш ь и сп о льзо ва ни е та ки х о б щ е п р и няты х ,

В а р и а нты 7.1 - 7.4.

П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5 R6

χR, % 15 15 15 20 20 20

χRs, % 1 2 2 3 3 3

Pн , мВ т 2 2 1 1 2 2

7.1 3к 470 4,1к 510 2,7к 100

Н о ми на л 7.2 7.3 3,5к 4,5к 500 610 5к 5,2к 630 700 3к 4к 120 160

7.4 5к 720 5,6к 750 4,5к 180

То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в выб р а ть и з б а нка да нных , то п о ло ги ю ди о до в ско нстр уи р о ва ть са мо сто яте льно с уче то м ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льно сти х а р а кте р и сти к. lmin = 3 мкм, ∆l = 1 мкм, Т= (-20...+60) о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², jk = 5*10-6 А/мкм². И зо ляци я во все х ва р и а нта х р -п п е р е х о до м, Uи п = 4В ±10%.

14

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

31

В а р и а нты 6.1 - 6.4.

П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4

χR, % 15 10 10 15

χRs , % 5 3 3 5

Pн , мВ т 0,2 0,2 0,1 0,1

6.1 4к 1,6к 1к 150

Н о ми на л 6.2 6.3 5,1к 4,2к 2,5к 2к 1,4к 1,2к 180 100

6.4 2,8к 750 510 160

То п о ло ги я а кти вных эле ме нто в выб и р а е тся и з б а нка да нных о то п о ло ги и . Ф о то ли то гр а фи я п о зво ляе т п о лучи ть ми ни ма льный р а зме р эле ме нто в lmin = 5 мкм с а б со лю тно й п о гр е ш но стью ∆l = 1мкм. Сх е ма р а б о та е тв ди а п а зо не те мп е р а тур (-20 ... +60)°С Pо = 5·10-8 В т/мкм²; j k = 10-6 A/мкм². В ва р и а нта х 6.1 и 6.3 и сп о льзо ва тьи зо ляци ю эле ме нто в p-n п е р е х о до м, а в ва р и а нта х 6.2 и 6.4 - ди эле ктр и ко м.

п о нятных все м, со кр а щ е ни й, ка к: и т.д., и т.п ., и др ., и п р . П р и вып о лне ни и за да ни я и сп о лни те ли ш и р о ко и сп о льзую т р а зли чны е ли те р а тур ные и сто чни ки , и з ко то р ы х за и мствую т ме то ды р а сче та , сп р а во чны е да нные и т.п . П р и нято де ла ть на ни х ссылки в те ксте , п о зво ляю щ и е п о зна ко ми ться чи та те лю с п е р во и сто чни ко м п р и кр и ти че ско м р а зб о р е р а б о ты и ли для углуб ле ни я сво и х зна ни й в да нно й о б ла сти . Ссылку в те ксте со п р о во ж да ю т п о р ядко вым но ме р о м, п о д ко то р ым это т и сто чни к вклю че н в о б щ и й сп и со к ли те р а тур ы. Н о ме р и сто чни ка в те ксте за клю ча ю тв п р ямые ско б ки . Ра сп р о стр а не нно й о ш и б ко й в кур со вых за да ни ях являе тся о тсутстви е ссыло к на и сто чни ки за и мство ва ни я те х и ли и ных све де ни й. Н о встр е ча ю тся р а б о ты, в ко то р ых п е р е д ка ж до й фо р муло й и ме е тся ссылка на ли те р а тур ный и сто чни к. Э то др уга я кр а йно сть. Н е сле дуе т де ла ть ссылки на и сто чни ки п р и и сп о льзо ва ни и о б щ е и зве стных фо р мул, ясных те о р е ти че ски х п о ло ж е ни й. П р и р а сче те ка ки х -ли б о эле ме нто в И М С ссы лку на и сто чни к, и з ко то р о го за и мство ва н ме то д и п о р ядо к р а сче та , сле дуе т де ла ть то лько о ди н р а з, в на ча ле р а сче та . Н е о б х о ди мо ссы ла ться на и сто чни к п р и за и мство ва ни и эмп и р и че ски х фо р мул, п о луче нных о п ытным п уте м. Н е р е ко ме ндуе тся де ла тьссылки в те ксте на не о п уб ли ко ва нные ма те р и а лы (на п р и ме р , на ко нсп е кты ле кци й). В сп и со к ли те р а тур ы, сна б ж е нный за го ло вко м "Л и те р а тур а ", вклю ча ю т все и сп о льзо ва нные и сто чни ки и р а сп о ла га ю т и х в п о р ядке п о явле ни я п е р вых ссыло к на ни х в те ксте . Э то т сп и со к сле дуе т о фо р млять п о ГО СТ 7.1-84. Све де ни я о кни га х до лж ны вклю ча ть: фа ми ли ю и и ни ци а лы а вто р а , за гла ви е кни ги , ме сто и зда ни я, и зда те льство , го д и зда ни я и о б щ е е ко ли че ство стр а ни ц. П р и на ли чи и б о ле е тр е х а вто р о в сна ча ла п и ш е тся за гла ви е кни ги , за те м, п о сле ко со й че р ты, и ни ци а лы и фа ми ли и а вто р о в. Д о п уска е тся ука зыва ть фа ми ли и п е р вых тр е х а вто р о в и сло ва "и др ." Н а и ме но ва ни е ме ста и зда ни я не о б х о ди мо п р и во ди ть п о лно стью в и ме ни те льно м п а де ж е . Д о п уска е тся со кр а щ е ни е то лько двух го р о до в: М о сква (М ) и Л е ни нгр а д (Л ) и ли Са нкт-П е те р б ур г (С-П б .). Н а п р и ме р : 1.П о но ма р е в М .Ф ., Ко но п ле в Б.Г. Ко нстр уи р о ва ни е и р а сче тми кр о сх е м и ми кр о п р о це ссо р о в.- М .: Ра ди о и связь,1986.-176 с. 2.Авто ма ти за ци я ко нстр уи р о ва ни я б о льш и х и нте гр а льных ми кр о сх е м/ А.И .П е тр е нко , П .П Сып чук, А.Я . Те те льб а ум и др . - Ки е в: В ысш а я ш ко ла , 1983.312с. Если на ти тульно м ли сте кни ги а вто р (а вто р ы) не ука за н (сп р а во чни ки , ко лле кти вные тр уды и т.п .), но ука за н р е да кто р , то ссылку на чи на ю тс на зва ни я кни ги , за те м п р и во дяти ни ци а лы и фа ми ли ю р е да кто р а , а да ле е ука зыва ю тте ж е эле ме нты и в то й ж е п о сле до ва те льно сти , что и п р и ссылке на кни гу п о д фа ми ли е й а вто р а . Н а п р и ме р : 3. Сп р а во чни к п о и нте гр а льным ми кр о сх е ма м /П о д р е д. В .В . Та р а б р и на .М .: Э не р ги я, 1980.-456с. Све де ни я о ста тье и з ж ур на ла и ли др уго го п е р и о ди че ско го и зда ни я до лж ны вклю ча ть: фа ми ли ю и и ни ци а лы а вто р а (а вто р о в), за гла ви е ста тьи на языке о р и ги на ла , на и ме но ва ни е ж ур на ла , на и ме но ва ни е се р и и (е сли та ко ва я и ме е тся), го д вып уска , но ме р ж ур на ла и ли вып уска , стр а ни цы. Н а п р и ме р ;

30

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

15

4. П р е снух и н Л .Н ., Ш и ш ке ви ч А.А. К во п р о су о функци о на льно м п о дх о де к п р о е кти р о ва ни ю б о льш и х и нте гр а льных ми кр о сх е м // Э ле ктр о нна я те х ни ка . Се р . 3. М и кр о эле ктр о ни ка . 1971. В ып . 1. С. 53-63. Если чи сло а вто р о в ста тьи со ста вляе тб о ле е тр е х , то све де ни я о не й п и ш ут в сле дую щ е й п о сле до ва те льно сти : на зва ни е ста тьи , и ни ци а лы и фа ми ли и а вто р о в (до п уска е тся п е р вы х тр е х ), а да льш е в то й ж е п о сле до ва те льно сти , что и в 4. Н а п р и ме р : 5. Ср а вни те льный а на ли з мо де ле й СВ Ч тр а нзи сто р о в на ге те р о п е р е х о да х / В .В .М ур а вье в, А.А.Та ми ло , Г.А.Го дун и др .//И зве сти я вузо в. Се р . Ра ди о эле ктр о ни ка . 1992. т. 35. В ып .9-10.С.27-32. В се б е з и склю че ни я стр а ни цы п о ясни те льно й за п и ски нуме р ую та р а б ски ми ци фр а ми в п р а во м ве р х не м углу. Н уме р а ци ю стр а ни ц на чи на ю т с ти тульно го ли ста . Н а стр а ни це 1 (ти тульный ли ст) но ме р стр а ни цы не ста вят. В о и зб е ж а ни е о ш и б о к р е ко ме ндуе тся стр а ни цы и р и сунки п р е два р и те льно нуме р о ва ть п р о стым ка р а нда ш о м, а о ко нча те льно - в сш и то й п о ясни те льно й за п и ске . П ло щ а дь ли ста , о тве де нную п о д те кст и ли р и сунки , не сле дуе т о гр а ни чи ва тьр а мко й, не о п р а вда нно за тр а чи ва я на п р о е ктдо п о лни те льно е вр е мя.

В а р и а нты 5.1 - 5.4.

3. Тр е б о ва ни я к и ллю стр а ти вно - гр а фи че ско мума те р и а лу В п о ясни те льно й за п и ске за да ни я и ллю стр а ци ю , не за ви си мо о т е е со де р ж а ни я (сх е ма , че р те ж , ди а гр а мма ), на зыва ю тр и сунко м. Д р уги е о б о зна че ни я и ллю стр а ци и не до п уска е тся.

3.1. О фо р мле ни е р и сунко в и те ксто в к ни м Ри сунки нуме р ую т в п о р ядке и х р а сп о ло ж е ни я на о тде льных стр а ни ца х и ли вкле йка х б о льш о го фо р ма та . Ри суно к сле дуе т п о ме щ а ть о ко ло те кста , в ко то р о м вп е р вы е о не м уп о ми на е тся. Н о это ука за ни е не п р е п ятствуе т о б ъе ди не ни ю не ско льки х р и сунко в, на п р и ме р , то п о ло ги и р е зи сто р о в, на ли сте ми лли ме тр о во й б ума ги . О дна ко п о во змо ж но сти нуж но стр е ми ться р а зме щ а тьи х б ли ж е к те ксту. Ри сунки вы п о лняю тна ли ста х с те ксто м и ли на о тде льных ли ста х фо р ма та А4 ка р а нда ш о м, че р ными че р ни ла ми и ли че р но й туш ью с п о мо щ ью че р те ж ных и нстр уме нто в (а не о т р уки ). Ра зные цве та р е ко ме ндуе тся п р и ме нять то лько для о б о зна че ни я р а зных сло е в че р те ж а о б щ е го ви да то п о ло ги и . Ри сунки до лж ны и ме ть на и ме но ва ни е и , п р и не о б х о ди мо сти , п о ясняю щ и е да нные (те кст п о д р и сунко м). Н а и ме но ва ни е п о ме щ а ю т на д р и сунко м, п о ясняю щ и е да нны е - п о д ни м. Н о ме р р и сунка ука зыва ю т ни ж е п о ясняю щ и х да нных . Та к ка к в п о ясни те льно й за п и ске чи сло р и сунко в о б ычно не п р е выш а е т 10-15, то р е ко ме ндуе тся и сп о льзо ва тьо дно п о зи ци о нную скво зную нуме р а ци ю .

П о з. о б о зн. R1,R4 R2,R3 R5,R6 R7,R8

χR, % 20 20 15 20

χRs, % 5 4 3 5

Pн , мВ т 2 2 1 1

5.1 1,2к 2к 3к 470

Н о ми на л 5.2 5.3 1,5к 1,3к 2,2к 2,6к 4,2к 3,8к 510 500

5.4 1,6к 2,8к 4к 620

То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в и ди о до в выб р а ть и з б а нка да нных . lmin = 5мкм, ∆l = 1мкм, T = (-20...+65) о C, Pо = 5·10-7 В т/мкм², j k = 5·10-6 A/мкм². В ва р и а нта х 5.1 и 5.3 и зо ляци я p-n-п е р е х о до м, 5.2 и 5.4 и зо ляци я ди эле ктр и ко м.

16

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

29

В а р и а нты 4.1 - 4.4.

П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4

χR, % 15 20 20 15

χRs , % 5 3 3 3

Pн , мВ т 1 2 2 1

4.1 2,5к 470 3к 150

3.2. П р а ви ла

п о стр о е ни я и о фо р мле ни я п р и нци п и а льных эле ктр и че ски х сх е м П р о це сс ко нстр уи р о ва ни я ми кр о сх е м на чи на е тся с выче р чи ва ни я е е эле ктр и че ско й сх е мы, ко то р а я являе тся о б яза те льным до куме нто м ко мп ле кта ко нстр укто р ско й до куме нта ци и . П р а ви ла п о стр о е ни я и вып о лне ни я п р и нци п и а льных эле ктр и че ски х сх е м уста но вле ны ста нда р та ми ЕСКД . Что б ы п р а ви льно и б ыстр о на че р ти ть п р и нци п и а льную эле ктр и че скую сх е му, не о б х о ди мо зна тьо сно вные п р а ви ла , п р и ве де нны е ни ж е : 1. В се эле ме нты И М С на сх е ме и зо б р а ж а ю тв ви де усло вных гр а фи че ски х о б о зна че ни й (П р и ло ж е ни е 1). 2. Гр а фи че ски е о б о зна че ни я эле ме нто в и со е ди няю щ и е и х ли ни и связи сле дуе тр а сп о ла га тьта к, что б ы о б е сп е чи тьна и лучш е е п р е дста вле ни е о стр уктур е И М С. Л и ни и связи до лж ны со сто ятьи з го р и зо нта льны х и ве р ти ка льных о тр е зко в и и ме ть ми ни ма льно е ко ли че ство и зло мо в и п е р е се че ни й. Ра ссто яни е ме ж ду со се дни ми п а р а лле льными ли ни ями связи до лж но б ыть не ме не е 3 мм. Н а р и с.2 п о ка за ны фр а гме нты не п р а ви льно и п р а ви льно выче р че нно й сх е мы. Э ле ме нты сх е мы, и зо б р а ж е нно й на Ри с.2а , не выр о вне ны п о го р и зо нта ли, и зо б р а ж е ни е ка ска до в р а зно е , и ме ю тся не нуж ные п о во р о ты ли ни й связи . Н а р и с. 2б эле ме нты сх е мы р а зме щ е ны и о б ъе ди не ны р а ци о на льно .

Н о ми на л 4.2 4.3 2,7к 3,2к 630 500 4,1к 4к 200 180

Неп р а ви льно

П р а ви льно

а)

б)

4.4 3,5к 910 3,5к 160

То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в и ди о до в выб р а ть и з б а нка да нных . lmin = 5мкм, ∆l = 1мкм, Т= (-20...+60) о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², jk = 5*10-6 А/мкм². В ва р и а нта х 4.1 и 4.3 и зо ляци я р -п -п е р е х о до м, 4.2 и 4.4 и зо ляци я ди эле ктр и ко м.

Ри с.2 Ф р а гме нты не п р а ви льно (а ) и п р а ви льно (б ) вып о лне нно й п р и нци п и а льно й эле ктр и че ско й сх е мы. 3. Гр а фи че ско е о б о зна че ни е эле ме нто в сле дуе твып о лнятьли ни ями то й ж е то лщ и ны, что и ли ни и связи . В кур со вых за да ни ях р е ко ме ндуе тся то лщ и ны ли ни й выб и р а тьр а вными 0.4-0.5 мм. 4. В со о тве тстви и с ГО СТ 2.751-73 в узла х эле ктр и че ско й связи не о б х о ди мо п о ка за тьза че р не нные то чки ди а ме тр о м 1.5-2.0 мм. 5. В х о ды И М С р а сп о ла га ю т, ка к п р а ви ло , сле ва , а вых о ды - сп р а ва . 6. П р и выче р чи ва ни и сх е мы сле дуе т п р е дусма тр и ва ть о ко ло усло вны х

28

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

17

о б о зна че ни й ме сто для за п и си и х п о зи ци о нных о б о зна че ни й, ко то р ые п р о ста вляю т на сх е ме с п р а во й сто р о ны эле ме нто в и ли на д ни ми . П о р ядко вые но ме р а эле ме нта м сх е м п р и сва и ва ю тна чи на я с е ди ни цы в п р е де ла х ка ж до го ви да эле ме нто в в на п р а вле ни и све р х у вни з и сле ва на п р а во . П р и вып о лне ни и че р те ж а эле ктр и че ско й п р и нци п и а льно й сх е мы на п о луп р о во дни ко вую И М С п е р е че нь эле ме нто в не со ста вляе тся, а п а р а ме тр ы эле ме нто в, до п уски на ни х и др уги е да нные р е ко ме ндуе тся ука зыва ть на п о ле че р те ж а . В кур со во м ж е за да ни и эти да нные сле дуе тп о ме щ а тьв та б ли цу.

В а р и а нт3.1 -3.4

3.3. О фо р мле ни е

то п о ло ги че ски х че р те ж е й То п о ло ги че ски й че р те ж п о луп р о во дни ко во й И М С являе тся че р те ж о м, о п р е де ляю щ и м о р и е нта ци ю и вза и мно е р а сп о ло ж е ни е все х эле ме нто в ми кр о сх е мы на кр и ста лле . О н р е гла ме нти р уе т фо р му и р а зме р ы эле ме нто в, п р е до п р е де ляе то п ти ма льно е р а зме щ е ни е эле ме нто в на кр и ста лле и о б е сп е чи ва е т и зго то вле ни е ми кр о сх е мы с за да нными х а р а кте р и сти ка ми . То п о ло ги че ски й че р те ж являе тся о сно вным до куме нто м, п о ко то р о му мо ж но о це ни ть во змо ж ный х а р а кте р и ве ли чи ну п а р а зи тных связе й в И М С, р а ссчи та тье е те п ло вые р е ж и мы. То п о ло ги че ски й че р те ж вып о лняе тся на не ско льки х ли ста х . Н а п е р во м ли сте все гда р а зме щ а е тся че р те ж о б щ е го ви да то п о ло ги и И М С с и зо б р а ж е ни е м все х сло е в о дно вр е ме нно . В кур со во м за да ни и это т че р те ж р е ко ме ндуе тся вып о лнять на ли сте ми лли ме тр о во й б ума ги с и сп о льзо ва ни е м ли ни й р а зных цве то в для и зо б р а ж е ни я р а зли чных сло е в И М С, на п р и ме р , эми тте р но го - че р ный, б а зо во го - кр а сны й, р а зде ли те льно го (ко лле кто р но го )- зе ле ный, скр ыто го зе ле ный п ункти р ный, ме та лли за ци и - ж е лтый, о кна в о ки сле для ко нта кта к эле ме нта м -си ни й ш тр и х о во й, о кна в п а сси ви р ую щ е м (за щ и тно м) о ки сле - си ни й не п р е р ывный. В п р о це ссе выче р чи ва ни я то п о ло ги и во змо ж ны и зме не ни я ге о ме тр и и п а сси вных эле ме нто в, п о зво ляю щ и е о п ти ми зи р о ва ть ко мп о но вку И М С. Н а то п о ло ги че ско м че р те ж е о б щ е го ви да п о п е р и фе р и и кр и ста лла р а сп о ла га ю т ко нта ктные п ло щ а дки , п р е дна зна че нные для эле ктр и че ско й связи с выво да ми ко р п уса ми кр о сх е мы. Н а и зо б р а ж е ни ях ко нта ктных п ло щ а до к п р о ста вляю т п о р ядко вы е но ме р а . Н а ча ло нуме р а ци и п р е дп о чти те льно на чи на ть с ле во го ни ж не го угла в на п р а вле ни и п р о ти в ча со во й стр е лки . Н уме р а ци я ко нта ктны х п ло щ а до к до лж на со о тве тство ва ть п р и нци п и а льно й эле ктр и че ско й сх е ме . В за ви си мо сти о т ти п а выб р а нно го ко р п уса ко нта ктные п ло щ а дки р а сп о ла га ю тп о п е р и ме тр у кр и ста лла и ли п о двум п р о ти во п о ло ж ным сто р о на м. В кур со во м за да ни и ко нта ктные п ло щ а дки сле дуе тр а сп о ла га тьп о п о сле дне му ва р и а нту. Н а о б щ е м ви де то п о ло ги и о б яза те льно п р о ста вляю т: п о зи ци о нные о б о зна че ни я эле ме нто в ми кр о сх е мы со гла сно п р и нци п и а льно й эле ктр и че ско й сх е мы; о б о зна че ни я эми тте р а (Э ), ко лле кто р а (К), б а зы (Б) тр а нзи сто р а ; п о ляр но сть ди о до в; га б а р и тны е р а зме р ы кр и ста лла . П р и че м сле дуе т учи тыва ть, что р а зме р ы кр и ста лло в п о дчи не ны сле дую щ е й за ко но ме р но сти : в п р е де ла х до 1 мм - сто р о на кр а тна 0.05 мм, о т1 до 2 мм- сто р о на кр а тна 0.1 мм. Д ля о б е сп е че ни я со вме щ е ни я фо то ш а б ло на с п о луп р о во дни ко во й п ла сти но й на кр а ю выче р чи ва ю т фи гур ы со вме щ е ни я, п р е дста вляю щ и е со б о й

П о з.

χR,

χRs ,

Pн ,

о б о зн.

%

%

М В т

R1

20

4

R2

20

RЗ R4

Н о ми на л 3.1

3.2

3.3

3.4

2

1,0k

910

820

1,1k.

4

2

1,8k

1,6k

1,5k

2,0k

15

2

0,5

2.5k

2,4k

2,2k

2,8k

15

2

0,5

0.2k

0,15k

0,4k

0,5k

То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в VТ1-VТ2 и ди о до в VD1-VD5 выб р а ть и з б а нка да нных о то п о ло ги и. Ф о то ли то гр а фи я п о зво ляе т п о лучи ть ми ни ма льный р а зме р эле ме нто в lmin = 3мкм с а б со лю тно й п о гр е ш но стью эле ме нто в ∆l = 1мкм. Сх е ма р а б о та е т в ди а п а зо не те мп е р а тур Т=(-20...+65)о С. У де льна я мо щ но сть р а ссе яни я р е зи сто р о в Ро = 5*10-7 В т/мкм². П р е де льна я до п усти ма я п ло тно сть то ка в ко нта кта х jk = 5*10-6 А/мкм². В ва р и а нта х 3.1 и 3.2 и сп о льзо ва тьи зо ляци ю р -п -п е р е х о до м, а в ва р и а нта х 3.3 и 3.4 - ди эле ктр и ко м.

18

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

27

В а р и а нты 2.1 - 2.2

П о з. О б о зн.

χR, %

χRs, %

Pн , мВ т

R1-R4

20

5

2

20 k

15 k

R5

15

3

8

5k

3,6 k

Н о ми на л 2.1. 2.2.

П р и ме ча ни е

P0 = 5·10-8 В т/мкм² jk = 10-6 А/мкм²

То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в VT1 - VT4 и ди о да VD1 выб и р а ю ти з б а нка да нных о то п о ло ги и . Ф о то ли то гр а фи я п о зво ляе т п о лучи ть ми ни ма льный р а зме р эле ме нто в lmin = 10 мкм с ∆l = 4 мкм. Сх е ма р а б о та е тв ди а п а зо не те мп е р а тур (- 20 - + 65) °С Ко нде нса то р ы С1 - С3 - ди ффузи о нные . И сх о дные да нные для и х р а счёта : Н о ми на льна я ёмко сть Сн = 50 п Ф ; Ра б о че е на п р яж е ни е Uр = 5 В ; Ко эффи ци е нтза п а са η = 2; О тно си те льна я п о гр е ш но сть χс = 15% (др уги ми п о гр е ш но стями п р е не б р е га е м) Ра б о ча я ча сто та fр = 10 М Гц.

то п о ло ги че ски й р и суно к в ви де ш тр и х а , п р ямо уго льни ка , кр е ста и ли лю б о й др уго й фи гур ы. И х р а зме щ а ю тв лю б о м ме сте п о п е р и ме тр у кр и ста лла , на п р а вляя све р х у вни з и сле ва на п р а во . В п р и ло ж е ни и 1 на р и с. А п о ка за ны фо р ма и р а сп о ло ж е ни е фи гур со вме щ е ни я, ко то р ые мо гут б ыть и сп о льзо ва ны в уче б ны х це лях . Н а о б щ е м ви де то п о ло ги и фи гур ы со вме щ е ни я и зо б р а ж а ю тдля все х сло е в. Кр о ме о б щ е го ви да , на п е р во м ли сте то п о ло ги че ско го че р те ж а п р и во дят те х ни че ски е тр е б о ва ни я и та б ли цы, в ко то р ых п о ме щ а ю тда нные о б и зго то вле ни и о тде льных сло е в и ве ли чи на х эле ктр и че ски х п а р а ме тр о в эле ме нто в ми кр о сх е мы. В кур со во м за да ни и эти све де ни я п о со гла со ва ни ю с п р е п о да ва те ле м р а зр е ш а е тся не п р и во ди ть. Ра зр е ш а е тся та кж е не п р и во ди ть че р те ж стр уктур ы кр и ста лла , п о ме щ а е мый о б ычно на п е р во м ли сте , та к ка к в п о ясни те льно й за п и ске о тде льные че р те ж и стр уктур эле ме нто в И М С вып о лняю тся п о сле и х р а сче та . То п о ло ги че ски е че р те ж и на о тде льные сло и вып о лняю тп о че р те ж у о б щ е го ви да то п о ло ги и . Н а д и зо б р а ж е ни е м сло я до п уска е тся п о ме щ а ть на дп и сь, х а р а кте р и зую щ ую и зо б р а ж е нные эле ме нты, на п р и ме р "В и д на б а зо вый сло й" и ли "То п о ло ги че ски й че р те ж б а зо во го сло я". Н а р и с.3 п о ка за н п р и ме р о фо р мле ни я то п о ло ги че ско го че р те ж а на о тде льный сло й. П р и р а зр а б о тке то п о ло ги и п о луп р о во дни ко во й И М С ма ло й сте п е ни и нте гр а ци и о сно вным сп о со б о м за да ни я ме сто п о ло ж е ни я эле ме нто в и и х ге о ме тр и че ски х р а зме р о в являе тся сп о со б п р ямо уго льных ко о р ди на т. Ко о р ди на тна я се тка , п р и ме няе ма я в то п о ло ги че ски х че р те ж а х для п р о и зво дстве нных це ле й, до лж на и ме тьш а г 0.05, 0.1 и ли 0.2 мм. В е р ш и ны фи гур эле ме нто в р а сп о ла га ю тв то чка х п е р е се че ни й ли ни й ко о р ди на тно й се тки и нуме р ую та р а б ски ми ци фр а ми . Н уме р а ци я ве р ш и н в п р е де ла х о дно го ли ста п р и ни ма е тся скво зно й. Ко нтур ка ж до го эле ме нта , на чи на я с ле во го ни ж не го угла , о б х о дят п о ча со во й стр е лке . К сле дую щ е му эле ме нту п е р е х о дятп о на п р а вле ни ю сни зу вве р х и сле ва на п р а во . П р и о тсутстви и ме ста на п о ле че р те ж а для нуме р а ци и ве р ш и н эле ме нто в до п уска е тся п р о ста вле ни е но ме р а то лько у ле во го ни ж не го угла (см. р и с.3). Ко о р ди на ты ве р ш и н эле ме нто в п о ме щ а ю т в та б ли цу, ко то р а я ка к п р а ви ло , р а сп о ла га е тся на то м ж е ли сте , что и че р те ж сло я. О дна ко та кую та б ли цу р а зр е ш а е тся о фо р млятьи в ви де о тде льно го са мо сто яте льно го до куме нта . Н а ка ж до м п о сло йно м че р те ж е , кр о ме п е р во го и п о сле дне го , р а зме щ а ю т р ядо м две фи гур ы со вме щ е ни я р а зных р а зме р о в. М е ньш а я фи гур а п р е дна зна че на для со вме щ е ни я с фи гур о й, р а сп о ло ж е нно й на п р е дыдущ е м то п о ло ги че ско м сло е , а б о льш а я - с фи гур о й ме ньш и х р а зме р о в, р а сп о ло ж е нно й на п о сле дую щ е м то п о ло ги че ско м сло е . Н а п е р во м п о сло йно м че р те ж е р а зме щ а ю тто лько б о льш ую фи гур у, а на п о сле дне м то лько ме ньш ую . П р и вып о лне ни и кур со во го за да ни я в ка че стве ко о р ди на тно й се тки р е ко ме ндуе тся и сп о льзо ва ть ми лли ме тр о вую б ума гу. За ш а г ко о р ди на тно й се тки сле дуе т выб и р а ть 0.5 мм (М :200:1) и ли 1 мм (М :400:1). П о сло йные че р те ж и р а зр е ш а е тся вып о лнять на ли ста х б е ло й б ума ги и ли ка льки . П р и че м та б ли цы ко о р ди на т эле ме нто в со ста вляю т ли ш ь в те х случа ях , ко гда это о го во р е но в за да ни и .

26

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

19

4.2.

В а р и а нты те х ни че ски х за да ни й для са мо сто яте льно го п р о е кти р о ва ни я. В а р и а нты 1.1 и 1.2

П о сло йный то п о ло ги че ски й че р те ж Ри с. 3

П о з.

χR,

χRs ,

Pн ,

О б о зн.

%

%

мВ т

1.1.

1.2.

R1-R4

20

5

0,5

1,5 k

2k

R5

15

5

2

3,6 k

5,1 k

4. В а р и а нты те х ни че ски х за да ни й для са мо сто яте льно го п р о е кти р о ва ни я За да ни е № 1. Ра зр а б о та ть о п ти ма льный ва р и а нт то п о ло ги и фр а гме нта И М С. Н о ме р ва р и а нта , и сх о дные да нные для р а сче та п а сси вных эле ме нто в и ти п и зо ляци и за да ю тся п р е п о да ва те ле м. Ук а за ни я к вы п о лнени ю за да ни я . 1. И з б а нка да нных о то п о ло ги и (П р и ло ж е ни е 1) выб р а ть ко нстр укци ю а кти вных эле ме нто в. 2. Ра ссчи та ть то п о ло ги ю п а сси вных эле ме нто в. Если и сх о дные да нны е для р а сче та не за да ны, то выб р а ть п р о сте йш и е ко нстр укци и р е зи сто р о в и ко нде нса то р о в п р о и зво льно й то п о ло ги и .

Н о ми на л

П р и ме ча ни е

Pо = 5·10-8 В т/мкм² jk = 10-6 А/мкм²

VT1 - VT4 - выб и р а ю тся и з б а нка да нных о то п о ло ги и Ф о то ли то гр а фи я п о зво ляе тп о лучи тьми ни ма льный р а зме р эле ме нто в lmin = 15 мкм с а б со лю тно й п о гр е ш но стью ∆l = 5 мкм. Сх е ма р а б о та е тв ди а п а зо не те мп е р а тур (-20 - +60)°С. В ва р и а нте 1.1 и сп о льзо ва тьи зо ляци ю p-n п е р е х о до м, а в 1.2 ди эле ктр и ко м. П р и ме ча ни е . Д ля уп р о щ е ни я р а зр а б о тки то п о ло ги и И М С зна че ни я Rн и Рн в не ко то р ы х ва р и а нта х за да ни й о тли ча ю тся о то п ти ма льных и мо гутб ыть и сп о льзо ва ны то лько в уче б ных це лях .

20

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

25

Н)

О)

3. Н а че р ти тьто п о ло ги ю фр а гме нта с ме ж эле ме нтными со е ди не ни ями . 4. Н а че р ти тьп о п е р е чно е се че ни е фи зи че ско й стр уктур ы. За да ни е № 2. Ра зр а б о та ть то п о ло ги ю ци фр о во й И М С ма ло й сте п е ни и нте гр а ци и . Н о ме р ва р и а нта , сп о со б и зо ляци и , но ми на лы эле ме нто в и др уги е да нные за да ю тся п р е п о да ва те ле м. Ук а за ни я к вы п о лнени ю за да ни я . О тче тдо лж е н со де р ж а тьсле дую щ и е р а зде лы: 1. И сх о дные да нные . 1.1. Че р те ж п р и нци п и а льно й эле ктр и че ско й сх е мы. Че р те ж вып о лняе тся р а зме р о м не б о ле е (160 х 120) мм в со о тве тстви и со ста нда р та ми ЕСКД (ГО СТ 2.701-76, 2.705-75). 1.2. Та б ли ца но ми на ло в эле ме нто в и др уги е да нные , не о б х о ди мые для р а сче та эле ме нто в И М С. 2. Н а зна че ни е И М С. П р и нци п де йстви я. 3. Та б ли ца и сти нно сти . 4. Ра сче тто п о ло ги и эле ме нто в И М С. Ра сче тп р о во ди тьв сле дую щ е й п о сле до ва те льно сти : - б и п о ляр ные тр а нзи сто р ы; - ди о ды; - ди ффузи о нные ко нде нса то р ы; - ди ффузи о нные р е зи сто р ы; - п ле но чные ко нде нса то р ы; - п ле но чные р е зи сто р ы. Ра сче т ка ж до го эле ме нта за ка нчи ва е тся е го че р те ж о м на ми лли ме тр о во й б ума ге с ука за ни е м р а сче тных р а зме р о в. Если в за да ни и сп е ци а льно не о го во р е на не о б х о ди мо сть р а сче та тр а нзи сто р о в и ди о до в, то и х то п о ло ги ю б е з р а сче та выб и р а ю ти з б а нка да нных (П р и ло ж е ни е 1). 5. То п о ло ги я И М С. Ра зр а б о тку то п о ло ги и п р о во дят с уче то м ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски х тр е б о ва ни й и о гр а ни че ни й. Че р те ж то п о ло ги и И М С вып о лняю т на ми лли ме тр о вке в ма сш та б е 200:1. 6. П о сло йные то п о ло ги че ски е че р те ж и . П о р а зр а б о та нно й то п о ло ги и И М С и зго то вляю тся че р те ж и ко мп ле кта фо то ш а б ло но в (на б е ло й б ума ге и ли ка льке ). 7. Те х но ло ги че ски й ма р ш р ут. Те х но ло ги че ски й ма р ш р ут и зго то вле ни я И М С до лж е н со де р ж а ть п о сле до ва те льно стьо сно вных о п е р а ци й б е з де та ли за ци и .

24

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

21

4.1. П р и нци п и а льные

сх е мы фр а гме нто в И М С

А)

Б)

В)

Г)

Д)

Ж)

З)

И)

К )

Л)

М)

Е)

22

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

23