(20)
Ом
(21)
Ом
где Кк = 0 для конструкции с одним базовым контактом; ,-удельное поверхностное сопротивление пассивной и активной областей базы, Ом/□; (100 – 300) Ом/□; (1 – 10) кОм/□; hк – толщина коллекторной области , см,(2 -10) мкм; hб – глубина залегания p-n – перехода база – коллектор, см, (1 - 3) мкм; ρк – удельное объемное сопротивление коллекторной области Ом*см; (0,1 – 1)
Ширина базы составляет :
(22)
где =(0,5 – 2,5) мкм
Wb= 5E-7 мкм
Коэффициент переноса вычисляется по формуле:
(23)
где - диффузионная длина базы, =(2 – 50) мкм; - концентрация донорной примеси у эмиттерного перехода,
=(0,1–1) * 1018 см; - концентрация донорной примеси в коллекторе, см-3, =(0,05 – 1)*1017 ;
Коэффициенты , и высчитываются по формулам :
(24)
мкм;
(25)
мкм;
(26)
Максимальные напряжения переходов (коллектор – база, эмиттер – база, эмиттер - коллектор) рассчитываются по формулам:
(27)
В
(28)
В
(29)
В
- концентрация носителей заряда в собственном полупроводнике.
Инверсный коэффициент передачи транзистора (Bi) можно определить по следующей формуле:
(13)
Емкость перехода коллектор-база и эмиттер – база определим как:
(30)
(31)
Ф;
Обратный ток эмиттера определяется по формуле:
(32)
Обратный ток коллектора определяется по формуле:
(33)
А;
3.3 Расчет параметров резисторов
Резисторы формируют в любом из диффузионных слоев транзисторной структуры (эмиттерная и базовая области), в эпитаксиальном слое (коллекторная область) и с помощью ионного легирования. Вид резистора выбирают, исходя из заданного номинального значения и точности изготовления.
Основным конструктивным параметром диффузионного резистора является величина ρs, которая зависит от режима диффузии. Параметры диффузионного резистора улучшают подбором конфигурации и геометрических размеров.
Рассчитаем промежуточные и конечные параметры для резисторов, соответствующих данному курсовому проекту: 4.7кОм, 2.2 кОм, 2.2 кОм, 470 кОм.
Исходными данными для расчетов резисторов являются: R – сопротивление резистора; ΔR – допуск; - поверхностное сопротивление легированного слоя; P0 – максимально допустимая удельная мощность рассеяния; P – среднее значение мощности.
Коэффициент формы резистора:
; (1)
где R – сопротивление резистора, - поверхностное сопротивление легированного слоя;
Полная относительная погрешность сопротивления:
(2)
где - относительная погрешность воспроизведения; относительная погрешность коэффициента формы резистора; температурный коэффициент сопротивления; - температурная погрешность сопротивления, - рабочий диапазон температур, допуск (разброс параметров).
Минимальная ширина резистора, при которой обеспечивается заданная погрешность геометрических размеров:
(3)
где - абсолютная погрешность ширины резистивной полоски; - абсолютная погрешность длины резистивной полоски; - коэффициент формы резистора.
Минимальная ширина резистора, определяемая из максимально допустимой области рассеяния:
(4)
где P0 - максимально допустимая мощность рассеивания, P – среднее значение мощности.
За расчетную ширину резистора принимают значение, которое не меньше наибольшего значения одной из трех величин: т.е.:
; (5)
Промежуточные значения ширины резистора:
-, (6)
где ∆трав – погрешность, вносимая за счёт растравливания окон в маскирующем окисле перед диффузией, ∆y – погрешность, вносимая за счёт ухода диффузионного слоя под маскирующий окисел в боковую сторону.
Реальная ширина резистора на кристалле:
-; (7)
Расчётная длина резисторов:
- (8)
где k1 и k2 – поправочные коэффициенты, учитывающие сопротивление контактных площадок и областей резистора, зависящий от конфигурации контактных областей резистора, Nизг – количество изгибов резистора на угол ;
Значение коэффициентов и обычно равно 2.
Промежуточное значение длины резистора:
(9)
Реальная длина резистора на кристалле:
(10)
[8. стр. 29-38]
Таблица 3.3.1 Результаты расчета интегральных ионно – легированных n- типа резисторов.
|
Параметр |
Обозначение резисторов |
|||
|
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
|
|
, Ом/ÿ |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
|
, мкм |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
,кОм |
4.7 |
2.2 |
470 |
2.2 |
|
|
2×10-3 |
2×10-3 |
2×10-3 |
2×10-3 |
|
2.85 |
1.6 |
235.5 |
1.6 |
|
|
4.7 |
2.2 |
470 |
2.2 |
|
|
21.744 |
31.782 |
2.174 |
31.782 |
|
|
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
|
|
, мкм |
21.744 |
31.782 |
2.174 |
31.782 |
|
, мкм |
20.504 |
30.542 |
46.26 |
30.542 |
|
, мкм |
21 |
31 |
45 |
31 |
|
, мкм |
22.24 |
32.24 |
46.24 |
32.24 |
|
, мкм |
37.808 |
25.792 |
2.159×104 |
25.792 |
|
,мкм |
39.049 |
27.032 |
4333 |
27.032 |
|
Lтоп,мкм |
40 |
28 |
4335 |
28 |
|
L, мкм |
38.76 |
26.76 |
4334 |
26.76 |
|
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
|
|
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
|
|
,оС |
185 |
185 |
185 |
185 |
|
/R |
0.513 |
0.561 |
0.47 |
0.561 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
