MIKROELEKTRONIKA 6. A p-n átmenet kialakítása, típusai és alkalmazásai

Az előadások a következő témára: "MIKROELEKTRONIKA 6. A p-n átmenet kialakítása, típusai és alkalmazásai"— Előadás másolata:

1 MIKROELEKTRONIKA 6. A p-n átmenet kialakítása, típusai és alkalmazásai
Heteroátmenetek és alkalmazásai

2 Diszkrét elemek és integrált áramkörök alkatrészei
Fém-félvezetó p-n A B Heteroátmenet MOS + a funkcionális elemek, dielektrikumok, mágneses elemek,...

3 Térfogati, diffúziós tűs Vékonyréteg, Integrált, diffúziós vagy implantált

4 Alaptechnológia: oxidáció, litográfia, diffúzió(implantáció), fémezés

5

6 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

7 Integrálva: dióda,

8 p-n átmenet Beépített potenciál (p- és n- neutrális részek között):

9 Adalékolási profilok:
éles gradiens Kiürített réteg vastagsága: Max. elektromos tér:

10 Ha feszültség alá helyezzük:
Aszimmetrikus átmenet példa: ha NAND, a kiürítés nagyobb az n-részen, kicsi a p-részen Ha feszültség alá helyezzük: +V záró, -V nyitó !!!

11

12 J/Js eV/kT Elektronok, lyukak diffúziós hossza:

13 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)

14 Heteroátmenet Szerkesztés: a vákuumszintek és Fermi-szintek egyeznek!!!

15

16 Bipoláris tranzisztor:

17 Tirisztor: p-n-p-n-dióda,
nagy áramok és feszültségek kapcsolása 1mA-5000A, 10000V ! Kapcsolási rajz V és gát áram

18 Passzív elemek: ellenállás, kondenzátor, indukciós tekercs
Integrált áramkör rezisztora.

19 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.

20 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!.

21 Indukciós tekercs Si szubsztrátumon:
kép és ekvivalens modell

22