MIKROELEKTRONIKA 6. A p-n átmenet kialakítása, típusai és alkalmazásai Heteroátmenetek és alkalmazásai
Diszkrét elemek és integrált áramkörök alkatrészei Fém-félvezetó p-n A B Heteroátmenet MOS + a funkcionális elemek, dielektrikumok, mágneses elemek,...
Térfogati, diffúziós tűs Vékonyréteg, Integrált, diffúziós vagy implantált
Alaptechnológia: oxidáció, litográfia, diffúzió(implantáció), fémezés
DIFFÚZIÓ Az ionimplantáció és a diffúzió technológia alkalmazása adalékolásra Alapfolyamatok és problémák: Koncentráció gradiens, diffúzió, diffúzió profil, laterális diffúzió hatása Ionimplantáció: előnyök és hátrányok, a roncsolás kiküszöbölése
Integrálva: dióda,
p-n átmenet Beépített potenciál (p- és n- neutrális részek között):
Adalékolási profilok: éles gradiens Kiürített réteg vastagsága: Max. elektromos tér:
Ha feszültség alá helyezzük: Aszimmetrikus átmenet példa: ha NAND, a kiürítés nagyobb az n-részen, kicsi a p-részen Ha feszültség alá helyezzük: +V záró, -V nyitó !!!
J/Js eV/kT Elektronok, lyukak diffúziós hossza:
C=eI/kT (a diffúziós és kiürítéses kapacitások összege) Kapacitás: tárolt nemegyensúlyi hordozók (p a neutrális n-ben,...) Számolhatjuk az ekvivalens áramból: C=eI/kT (a diffúziós és kiürítéses kapacitások összege)
Heteroátmenet Szerkesztés: a vákuumszintek és Fermi-szintek egyeznek!!!
Bipoláris tranzisztor:
Tirisztor: p-n-p-n-dióda, nagy áramok és feszültségek kapcsolása 1mA-5000A, 10000V ! Kapcsolási rajz V és gát áram
Passzív elemek: ellenállás, kondenzátor, indukciós tekercs Integrált áramkör rezisztora.
Vékonyréteg kapacitás: hasonlít a MOS-hoz, de d=0,1 m oxid, V letörés 50V, Előny-polaritásfüggetlen, nagyobb C mint a C-B, de különb technológia. Lehetne Si3N4, Ta2O5, HfO, stb.
Bipoláris IC tranzisztorokban E-B, C-B átmenetek, E-B kb.1000pF/mm2, letörési V=6 V, C-B kb. 100 pF/mm2, letörési V=50 V Parazitakapacitás a p-n átmenetben!.
Indukciós tekercs Si szubsztrátumon: kép és ekvivalens modell