19 | 06 | 2018
Главное меню
Смотри
replace_in_text_segment($text); echo $text; ?> Связной
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 3765
Просмотры материалов : 8651397

Коллеги
Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Baidu]
  • [Bot]
  • [Google]
  • [Mail.Ru]
  • [Yandex]
Сейчас на сайте:
  • 60 гостей
  • 5 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Все про электронику


Распределитель полевых транзисторах PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
17.01.2017 07:51

Распределитель полевых транзисторах

Глава 2 - Твердотельный Теория устройства


Эффект полевой транзистор был предложен Юлиус Лилиенфельд в патентах США в 1926 и 1933 годах (1,900,018). Кроме того, Шокли, Браттейн и Бардин расследовали полевой транзистор в 1947 году, хотя, крайние трудности, отвлекся их в изобретение биполярный транзистор вместо этого. Эффект теории поля транзистора Шокли была опубликована в 1952 г. Тем не менее, технология обработки материалов не созрела до 1960 года, когда Джон Atalla производства рабочее устройство.

Полевой транзистор (FET) является однополярным устройство, проводит ток , используя только один вид носителя заряда. Если на основе N-типа плиты полупроводника, носителей являются электроны. С другой стороны, устройство на основе Р-типа используются только отверстия.

На уровне схемы, работа полевой транзистор прост. Напряжение прикладывается к затвору, входной элемент, контролирует сопротивление канала, однополярный области между регионами ворот. (Рисунок ниже ) В устройстве N-канального, это слабо легированных N-типа горбыль кремния с клеммами на концах. Терминалы истока и стока аналогичны эмиттером и коллектором, соответственно, биполярного транзистора. В устройстве N-канальный, тяжелый Р-области по обе стороны от центра плиты служит в качестве управляющего электрода, ворот. Ворота аналогична базе биполярного транзистора.

"Чистота находится рядом с благочестием" относится к производству полевых транзисторов. Хотя можно сделать биполярных транзисторов за пределами чистой комнаты, это необходимость для полевых транзисторов. Даже в таких условиях, производство является сложным из-за проблем контроля загрязнения. Однополярный полевого транзистора концептуально проста, но трудно изготовить. Большинство транзисторов сегодня представляют собой полупроводниковый разновидность оксида металла (позже секция) из полевого транзистора, содержащихся в интегральных схемах. Однако дискретные устройства JFET доступны.




Распределительная полевой транзистор сечение.

Правильно предвзято N-канальный эффект перехода полевой транзистор (JFET) показан на рисунке выше . Ворота представляют собой диодный переход к истока к стоку полупроводниковой плиты. Ворота смещен в обратном направлении. Если напряжение (или омметра) были применены между истоком и стоком, полоса N-типа будет вести в любом направлении, из-за легирования. Ни ворот, ни ворот смещения требуется для проводимости. Если управляющий переход формируется, как показано, проводимость можно управлять степенью обратного смещения.

На рисунке ниже (а) показывает , обедненной области у ворот перехода. Это происходит из-за диффузии дырок из затвора области P-типа в канал N-типа, что дает разделение зарядов о соединении с непроводящей обедненной области на стыке. Обедненной области простирается более глубоко в сторону канала из-за сильного легирования затвора и светового легирования канала.




N-канальный JFET: (а) Истощение у ворот диода. (б) смещен в обратном направлении ворот диод истощения увеличивается область. (с) увеличение обратного смещения увеличивает истощение региона. (d) увеличение обратного смещения щепотки отключения канала SD.

Толщина обедненной области может быть увеличена Рисунок выше (б) путем применения умеренное обратное смещение. Это увеличивает сопротивление истока к стоку канала за счет сужения канала. Увеличение обратного смещения в точке (C) увеличивает область обеднения, уменьшает ширину канала, а также увеличивает сопротивление канала. Увеличение обратного смещения V GS на (D) будет отсекаться текущего канала. Сопротивление канала будет очень высокой. Это V GS , при котором происходит пинч-офф является V P, пинч-выключения напряжения. Это, как правило, несколько вольт. Суммируя, сопротивление канала можно управлять степенью обратного смещения на затворе.

Источник и сток являются взаимозаменяемыми, а истока к стоку ток может течь в любом направлении для низкого уровня напряжения сток батареи (

<0,6 В). То есть, утечка батареи может быть заменен низкого напряжения источника переменного тока. Для высокого сливного напряжения питания, до 10-х вольт для малых сигнальных устройств, полярность должна быть такой, как показано на рисунке ниже (а). Эта утечка питания, не показанные на предыдущих фигурах, искажает области обеднения, увеличивая его на сливной стороне ворот. Это более правильное представление для общего напряжения питания постоянного тока стоком, от нескольких до десятков вольт. По мере увеличения напряжения стока V DS, область истощения ворот расширяется к стоку. Это увеличивает длину узкий канал, увеличивая его сопротивление мало. Мы говорим "немного", потому что большие изменения сопротивления обусловлены изменением смещения затвора.

На рисунке ниже (б) показан схематический символ для N-канального полевого транзистора , по сравнению с поперечным сечением кремния в (а). Точки ворот стрелка в том же направлении, как перехода диода. ", Указывая" стрелка и "не указывающего" бар соответствует P и N-типа полупроводников, соответственно.




N-канальный JFET электронного тока от истока к стоку в (а) поперечное сечение, (б) условное обозначение.

На рисунке выше показан большой электронный ток от (-) клеммы аккумулятора, к источнику полевого транзистора, из канализации, возвращаясь к выводу аккумуляторной батареи (+). Этот ток можно регулировать путем изменения напряжения на затворе. Нагрузка последовательно с батареей видит усиленный вариант изменяющегося напряжения на затворе.

P-канальные полевые транзисторы, также доступны. Канал выполнен из P-типа материала. Ворота является сильно dopped N-типа области. Все источники напряжения перепутаны в контуре Р-канала (рисунок ниже ) по сравнению с более популярным устройством N-канального. Также обратите внимание, что стрелка указывает из ворот схематического символа (б) P-канальный полевой транзистор.




Р-канальный полевой транзистор: (а) N-типа ворот, P-тип канала, обращенных источники напряжения по сравнению с N-канальным устройством. (б) Примечание обратный ворота со стрелками и напряжения источников на схеме.

По мере того как положительное напряжение смещения затвора увеличивается, сопротивление возрастает Р-канала, уменьшая ток в цепи стока.

Дискретные устройства изготовлены с использованием поперечного сечения , показанного на рисунке ниже . Поперечное сечение, ориентированы таким образом, что она соответствует условное обозначение, перевернуто по отношению к полупроводниковой пластине. То есть, соединения ворота расположены на верхней части пластины. Ворота сильно легированных, P +, диффузного отверстия и в канал для большого региона истощения. Соединения истока и стока в этом N-канального устройства сильно легированных, N + , чтобы снизить сопротивление соединения. Тем не менее, канал, окружающий затвор, слабо легированного, чтобы отверстия от ворот, чтобы глубоко диффундируют в канал. То есть N - регион.




Распределительная полевой транзистор: (а) дискретного устройства сечение, (б) условное обозначение, (с) комплексное устройство контура поперечного сечения.

Все три FET терминалы доступны на верхней части головки для интегрированной версии схемы таким образом, чтобы слой металлизации (не показан), может взаимодействовать с несколькими компонентами. ( На рисунке выше (с)) на интегральных схемах полевых транзисторов используются в аналоговых схемах для входного сопротивления верхних ворот .. Область N-канал под затвором должен быть очень тонким , так что внутренняя область около ворот может контролировать и пинч-выключение канал. Таким образом, области литников по обе стороны канала не нужны.




Распределительная полевой транзистор (статические индукционного типа): (а) Поперечное сечение, (б) условное обозначение.

Транзистор статическое поле индукции (СИТ) является короткий устройство канала с погребенной ворот. (Рисунок выше ) Это устройство питания, в отличие от небольшого сигнального устройства. Низкое сопротивление затвора и низкий ворота к исходной емкости делают для быстрого переключения устройства. SIT способен сотни ампер и тысячи вольт. И, как говорят, способен с невероятной частотой 10 ГГц. [YYT]




Металл - полупроводник полевой транзистор (ПТШ): (а) условное обозначение, (б) поперечное сечение.

Металл - полупроводник полевой транзистор (ПТШ) похожа на JFET кроме ворот диод Шоттки вместо перехода диода. Диод Шоттки представляет собой металлический выпрямляющий контакт с полупроводником по сравнению с более общим омическим контактом. На рисунке выше истоком и стоком сильно легированного (N +). Канал слегка легированный (N -). MESFET являются более высокая скорость, чем JFET-х. MESET является режим истощения устройства, как правило, на, как JFET. Они используются в качестве СВЧ усилителей мощности до 30 ГГц. ПТШ может быть изготовлен на основе кремния, арсенида галлия, фосфид индия, карбид кремния и алмаз аллотроп углерода.

  • ОБЗОР:
  • Однополярный поле перехода транзистора (FET или JFET) называется так потому, что проводимость в канале происходит из-за одного типа носителя
  • Источник JFET, ворота, и дренажный соответствуют эмиттера, базы и коллектора биполярного транзистора, в соответственно.
  • Применение обратного смещения к воротам изменяется сопротивление канала за счет расширения обедненной области диода затвора.
 
С изолированным затвором полевых транзисторов (MOSFET) PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
17.01.2017 07:52

С изолированным затвором полевых транзисторов (MOSFET)

Глава 2 - Твердотельный Теория устройства


С изолированным затвором полевого транзистора (IGFET), также известный как оксид металла полевого транзистора (MOSFET), является производной от полевого транзистора (FET). В настоящее время большинство транзисторов типа МОП-транзистор в качестве компонентов цифровых интегральных схем. Хотя дискретные BJT являются более многочисленными, чем дискретная МОП ПТ. Количество полевой МОП-транзистор в интегральной схеме, может приближаться к сотням миллиона. Размеры отдельных устройств MOSFET находятся под микрона, снижается каждые 18 месяцев. Гораздо больше МОП ПТ способны к переключению около 100 ампер тока при низком напряжении; некоторые поддерживают почти 1000 V при более низких токах. Эти устройства занимают хорошую часть квадратный сантиметр кремния. МОП-транзистор найдем гораздо более широкое применение, чем JFET годов. Тем не менее, устройства на MOSFET не так широко используются в качестве биполярных транзисторов в это время.

МОП-транзистор имеет источник, ворота, и сливные терминалы как полевой транзистор. Тем не менее, ворота свинец не делает прямое соединение с кремнием по сравнению со случаем для FET. MOSFET ворот представляет собой металлический или слой поликристаллического кремния поверх изолятора диоксида кремния. Ворот имеет сходство с оксидом металла полупроводник (МОП) конденсатор на рисунке ниже . При зарядке пластины конденсатора взять на себя полярности заряда соответствующих клемм аккумуляторной батареи. Нижняя пластина P-типа кремния, из которого электроны отталкиваются отрицательной (-) клемме аккумулятора по направлению к окиси, и привлекает положительной (+) верхней пластины. Этот избыток электронов вблизи оксида создает перевернутое (избыток электронов) канала под оксид. Этот канал также сопровождается обедненной области изолирующий канал из подложки объемного кремния.




N-канальный МОП - конденсатор: (а) нет заряда, (б) заряженный.

На рисунке ниже (а) МОП - конденсатор помещается между парой диффузий N-типа в P-типа подложки. При отсутствии заряда на конденсаторе, никакой предвзятости на воротах, то N-диффузии типа, исток и сток, остаются электрически изолированы.




N-канальный МОП - транзистор (тип усиления): (а) смещения 0 В ворота, (б) смещения положительные ворота.

Положительное напряжение смещения, приложенное к затвору, заряжает конденсатор (ворот). Ворота на вершине оксида берет на себя положительный заряд от смещения затвора батареи. Субстрат Р-типа под затвором принимает отрицательный заряд. Область инверсии с избытком электронов формы ниже оксидного слоя затвора. Этот регион в настоящее время соединяет источник и регионы стоком N-типа, образуя непрерывный N-регион от истока к стоку. Таким образом, МОП-транзистор, как полевой транзистор является однополярной устройство. Один тип носителя заряда отвечает за проводимость. Этот пример представляет собой МОП-транзистор N-канальный. Проведение большого тока от истока к стоку можно с напряжением, приложенным между этими цепями. Практическим схема будет иметь нагрузку последовательно с батареей сливного на рисунке выше (б).

МОП - транзистор описано выше на рисунке выше , известен как режим усиления полевого МОП - транзистора. Непроводящими, выключен канал включен путем усиления канала ниже ворот путем применения смещения. Это наиболее распространенный вид устройства. Другой вид полевого МОП-транзистора не будет описана здесь. Смотрите с изолированным затвором полевого транзистора главу для устройства в режиме истощения.

МОП-транзистор, как FET, это напряжение управляемое устройство. Входное напряжение на затвор управляет потоком тока от истока к стоку. Ворота не проводит непрерывный ток. Хотя, ворота рисует всплеск тока для зарядки емкости затвора.

Поперечное сечение N-канального МОП - транзистора дискретной показан на рисунке ниже (а). Дискретные устройства, как правило, оптимизированы для коммутации высокой мощности. N + указывает на то, что исток и сток сильно легированный N-типа. Это сводит к минимуму резистивные потери в высоком пути тока от истока к стоку. N - указывает на легкую допингом. P-область под затвором, между истоком и стоком может быть инвертирована путем применения положительного напряжения смещения. Профиль легирования представляет собой поперечное сечение, которое может быть изложены в форме змеевика, на кремниевом кристалле. Это значительно увеличивает площадь, и, следовательно, текущую технологические свойства.




N-канальный МОП - транзистор (тип усиления): (а) Поперечное сечение, (б) условное обозначение.

МОП - транзистора условное обозначение на рисунке выше (б) показывает "плавающим" ворота, указывая на отсутствие прямого подключения к кремниевой подложке. Пунктирная линия от истока к стоку указывает на то, что это устройство выключено, не ведет, с нулевым уклоном на воротах. Нормально "выключено" МОП-транзистор является режимом усиления устройства. Канал должен быть повышена за счет применения смещения к воротам для проводимости. "Указывает" конец стрелки подложки соответствует P-типа материала, который указывает на N-типа канала, "без указывающего" конца. Это символ для N-канального МОП-транзистора. Стрелка указывает в противоположном направлении для устройства Р-канала (не показан). МОП-транзистора являются четыре терминальных устройств: источник, ворота, сливные и подложки. Субстрат соединена с источником в виде дискретных МОП-транзистор, что делает упакованную часть три терминальное устройство. МОП ПТ, которые являются частью интегральной схемы, имеют подложку, общий для всех устройств, если намеренно не изолированы. Это общее соединение может быть скреплены из пресс-формы для подключения к наземной или источника питания напряжением смещения.




N-канал "V-МОС" транзистор: (а) Поперечное сечение, (б) условное обозначение.

Устройство V-MOS в (Рисунок выше ) представляет собой усовершенствованный MOSFET мощности с профилем легирования организовал для нижнего источника в открытом состоянии , чтобы истощить сопротивление. VMOS берет свое название от ворот региона V-образную форму, что увеличивает площадь поперечного сечения канала исток-сток. Это сводит к минимуму потери и позволяет переключение более высоких уровней власти. Умосу, изменение с помощью U-образного рощу а, является более воспроизводимым в производстве.

  • ОБЗОР:
  • МОП-транзистор являются unipoar устройства проводимости, проводимости с одним типом носителей заряда, как полевой транзистор, но в отличие от биполярного транзистора.
  • Усилитель MOSFET является управляемый напряжением устройства, как FET. Входной напряжения на затворе управляет источником тока для слива.
  • MOSFET ворот не проводит непрерывный ток, за исключением утечки. Тем не менее, значительный первоначальный всплеск тока необходим для зарядки емкости затвора.
 
тиристоры PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
17.01.2017 07:53

тиристоры

Глава 2 - Твердотельный Теория устройства


Тиристоры являются широкая классификация биполярных проводящих полупроводниковых приборов , имеющих четыре (или более) чередующихся слоев NPNP. Тиристоры включают в себя: кремний управляемый выпрямитель (SCR), симистор, ворота отключить выключатель (GTO), управляемый коммутатор кремния (SCS), AC диод (DIAC), однопереходный транзистор (СЖТ), программируемый однопереходный транзистор (PUT). Только SCR рассматривается в данном разделе; хотя GTO упоминается.

Шокли предложил четыре слоя диода тиристора в 1950 году не был реализован до года спустя в General Electric. SCR теперь доступны для обработки уровней мощности, охватывающих ватт до мегаватт. Самые маленькие устройства, упакованные как малосигнальных транзисторов, переключатель 100 из миллиампер на около 100 В переменного тока. Самые крупные фасованных устройства 172 мм в диаметре, коммутационные 5600 ампер при 10000 В переменного тока. Самая высокая мощность SCR может состоять из целого полупроводниковой пластины несколько дюймов в диаметре (100 из мм).




Кремний управляемый выпрямитель (SCR): (а) профиль легирования, (б) BJT эквивалентная схема.

Кремний управляемый выпрямитель представляет четыре слоя диода с соединением затвора , как на рисунке а выше (а). При включении, он ведет, как диод, для одной полярности тока. Если не срабатывает на, она непроводящей.

Операция объясняется в терминах составного транзистора подключен эквивалент на рисунке выше (б). Положительный сигнал триггера подается между затвором и катодом терминалов. Это приводит к тому, эквивалентный транзистор NPN вести. Коллектор проводящего NPN транзистора тянет низко, перемещая ПНФ основание в сторону его коллектора напряжения, что приводит к ПНП вести. Коллектор проводящего ПНП тянет высоко, перемещая основание типа NPN в направлении его коллектора. Эта положительная обратная связь (регенерация) усиливает уже проводящее состояние СПШ в. К тому же, СПШ теперь будет проводить даже при отсутствии сигнала на затворе. После того, как SCR проводит, это продолжается до тех пор, пока положительный анод напряжение присутствует. Для батареи постоянного тока показано на рисунке, это навсегда. Однако тиристоров чаще всего используются с переменным током или пульсирующего источника постоянного тока. Проводимость прекращается с истечением срока положительной половины синусоиды на аноде. Кроме того, наиболее практические схемы SCR зависят от цикла переменного тока до нуля к обрезанию или коммутировать SCR.

На рисунке ниже (а) показывает допинг - профиль с SCR. Обратите внимание , что катод, что соответствует эквивалентной эмиттером транзистора npn - сильно легированный , как показывает N +. Анод также сильно легированного (P +). Это эквивалентно эмиттер транзистора PNP. Две средние слои, соответствующие базы и коллектора регионов эквивалентных транзисторов, менее сильно легированных: N - и P. Этот профиль в высокой мощности SCR может быть разбросаны по всей полупроводниковой пластины значительного диаметра.




Тиристоры: (а) Поперечное сечение, (б) символ кремния управляемый выпрямитель (SCR), символ (с) ворот выключения тиристорные (GTO).

Принципиальные символы с SCR и GTO показаны на рисунках выше (б и в). Основной символ диода указывает на то, что катода к аноду проводимости является однонаправленным как диод. Добавление затвора свинца указывает контроль проводимости диода. Ворота повернуть выключатель (GTO) имеет двунаправленные стрелки около ворот свинца, что свидетельствует о том, что проводимость может быть отключена отрицательным импульсом, а также инициируется положительным импульсом.

В дополнение к повсеместной основе кремния тиристоров, устройства из карбида кремния экспериментальные были произведены. Карбид кремния (SiC), работает при более высоких температурах, а также является более проводящими тепла, чем любой металл, во-вторых, чтобы алмаз. Это должно позволить либо физически меньшие или более высокие мощности способны устройств.

  • ОБЗОР:
  • SCR являются наиболее распространенным членом тиристорный четыре слоя диода семейства.
  • Положительный импульс применяется к воротам с SCR запускает его в состояние проводимости. Проводимость продолжается, даже если ворота импульс удаляется. Проводимость прекращается только тогда, когда анода к катоду напряжение падает до нуля.
  • Тиристоров чаще всего используются с питания переменного тока (или пульсирующего постоянного тока) из-за непрерывной проводимости.
  • Ворота повернуть выключатель (GTO) может быть отключен путем применения отрицательного импульса к воротам.
  • Переключатель мегаватта тиристоров силы, до 5600 А и 10000 В.
 
Полупроводниковые технологии изготовления PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
17.01.2017 07:54

Полупроводниковые технологии изготовления

Глава 2 - Твердотельный Теория устройства


Производство только полупроводников на основе кремния описывается в данном разделе; большинство полупроводников является кремний. Кремний является особенно подходящим для интегральных схем, поскольку она легко образует оксидного покрытия, полезные в структурирование интегрированных компонентов, таких как транзисторы.

Кремний является вторым наиболее распространенным элементом в земной коре в виде диоксида кремния, SiO 2, иначе известный как кварцевого песка. Кремний освобождается от диоксида кремния путем восстановления углеродом в электрической дуговой печи

  SiO 2 + С = СО 2 + Si 

Такой металлургий сорт кремния пригоден для использования в кремнистой стали трансформаторные ламинаций, но не достаточно чистым для полупроводниковых приложений. Превращение в хлорангидрид SiCl 4 (или SiHCl 3) позволяет очистку путем фракционной перегонки. Снижение по сверхчистой цинка или магния урожайности губки кремния, требует дополнительной очистки. Или, термическое разложение на горячем поликристаллического кремния нагревателя стержню выходом водорода сверхчистого кремния.

  Si + 3HCl = SiHCl 3 + H 2 SiHCl 3 + H 2 = Si + 3HCl 2 

Поликристаллический кремний плавится в кварцевой тигля, нагреваемого индукционным нагретого графита suceptor. Графитовый нагреватель может быть попеременно с непосредственным приводом от низкого напряжения при высоком токе. В процессе Чохральского, расплав кремния затвердевает на карандашной размером монокристаллического кремниевого стержня желаемой ориентации кристаллической решетки. (Рисунок ниже ) Стержень вращается и тянуться вверх со скоростью , чтобы стимулировать диаметра , чтобы расширить до нескольких дюймов. После того, как этот диаметр достигается, Слиток автоматически втягивается со скоростью , чтобы поддерживать постоянный диаметр на длину нескольких футов. Присадки могут быть добавлены в тигле расплава, чтобы создать, например, р-типа полупроводник. Растущий аппарат заключен в инертной атмосфере.




Чохральского монокристаллический рост кремния.

Готовую були измельчается до точного конечного диаметра, а концы обрезаны. Слиток разрезают на пластины с внутренним диаметром алмазной пилы. Пластины шлифуются плоские и отполированы. Пластины могут иметь эпитаксиальный слой N-типа , выращенного на вершине пластины путем термического осаждения для более высокого качества. Вафли на данном этапе производства поставляются на кремниевой пластины производителя к производителю полупроводников.




Кремний були является алмаз пилили на пластины.

Обработка полупроводников включает в себя Фотолитография, способ изготовления металлических литографических печатных форм с помощью кислотного травления. Электроники на основе версии этого является обработка плат медных распечатаны. Это рассматривается на рисунке ниже в качестве легкого введения в Фотолитография , участвующих в обработке полупроводников.




Обработка плат медных напечатанный похож на фото литографических шаги обработки полупроводников.

Начнем с медной фольги ламинированной эпоксидной стекловолокна плате на рисунке выше (а). Нам также необходимо положительное художественное произведение с черными линиями, соответствующими монтажными линий медных и контактных площадок, которые должны остаться на готовой плате. Положительная работа необходима, потому что положительное действующее сопротивление используется. Несмотря на то, негативный резист доступен для обеих плат и обработки полупроводников. В (б) жидкий положительный фоторезист наносится на медной поверхности печатной платы (PCB). Это дают высохнуть и может быть запеченный в духовке. Произведение может быть пластиковой пленкой положительное воспроизведение оригинального произведения искусства масштабируется до нужного размера. Произведение находится в контакте с монтажной платой под стеклянной пластины (с). Плата подвергается воздействию ультрафиолетового света (г) , чтобы сформировать скрытое изображение размягченное фоторезиста. Работа удаляется (е) и размягченным резист смывается щелочным раствором (F). Промывают и сушат (запеченный) печатная плата имеет закаленные противостоять изображение поверх медных линий и прокладки, которые должны остаться после травления. Плата погружается в травителя (г) для удаления меди не защищены закаленной сопротивляться. Протравленная доска ополаскивают и резист удаляют растворитель.

Основное различие в структурирование полупроводников является то, что занимает место резиста в ходе обработки при высокой температуре слой диоксида кремния поверх пластины. Хотя, резист требуется в условиях низкой температуры влажной обработки с рисунком диоксида кремния.

N-типа , легированный кремниевой пластины на рисунке ниже (а) является исходным материалом в производстве полупроводниковых соединений. Слой двуокиси кремния (б) выращивают на вершине пластины в присутствии кислорода или водяного пара при высокой температуре (свыше 1000 ° С в диффузионной печи. Пул резиста применяется к центру охлажденной пластины, а затем центрифугировали в вакуумный патрон, чтобы равномерно распределить резист. запеченная на резиста (с) имеет хром на стекле маски, приложенное к пластине на (г). Эта маска содержит шаблон окон, который подвергается воздействию ультрафиолетового света (е).




Производство кремниевых диода перехода.

После снятия маски на рисунке выше (F), то позитивный резист может быть разработан (г) в щелочном растворе, открывая окна в УФ смягчил сопротивляться. Целью резиста является защита диоксида кремния от травление плавиковой кислоты (ч), оставив только открытые окна, соответствующие маске отверстий. Оставшийся сопротивляться (я) удаляется из пластины перед возвращением в диффузионной печи. Пластину подвергают воздействию газообразного Р-типа легирующей примеси при высокой температуре в диффузионной печи (J). Присадка диффундирует только в кремний через отверстия в слое диоксида кремния. Каждая P-диффузии через отверстие производит соединение PN. Если диоды Нужный продукт, пластина будет алмаз и описано разбит на отдельные микросхемы диод. Тем не менее, вся пластина может быть далее обработан в биполярных транзисторах.

Для преобразования диодов в транзисторах, небольшой N-типа диффузии в середине существующей Р-области требуется. Повторяя предыдущие шаги с маской, имеющей меньшие отверстия решает эту задачу. Хотя это и не показано на рисунке выше (J), оксидный слой, вероятно , сформированный на этом этапе в процессе P-диффузии.

Оксидный слой над P-диффузии показано на рисунке ниже (к). Положительный фоторезист наносится и сушат (л). Хром на стекле эмиттера маска наносится (м), и УФ-воздействию (п). Маска удаляется (O). УФ размягчается сопротивление в отверстии эмиттера удаляется с щелочным раствором (р). Открытую диоксид кремния вытравливают плавиковой кислотой (HF) при (д)




Производство биполярного транзистора, продолжением производства кремниевых диода перехода.

После того , как неэкспонированные резист вырезаны из пластины (г), его помещают в диффузионную печь (рис выше (ов) для обработки данных высокой температуры. N-типа газообразной легирующей примеси, такие , хлорокись фосфора (POCl) диффундирует через маленькое окно эмиттера в оксиде (ами). Это создает слои NPN, соответствующие эмиттера, базы и коллектора биполярного транзистора. важно, что N-типа эмиттер не приводиться весь путь через P-типа базы, короткое замыкание эмиттера и коллектор. базовая область между эмиттером и коллектором, также должен быть тонким, так что транзистор имеет полезный р. в противном случае, толстый базовый регион может образовать пару диодов, а не транзистор. в (Т) металлизация показано контакта с транзистором регионах. Это требует повторения предыдущих этапов (не показан) с маской для контактных отверстий, через оксид. другой повтор с другой маской определяет шаблон металлизации поверх оксида и контактирование транзисторных областей через отверстия.

Металлизация может соединить множество транзисторов и других компонентов в интегральную схему. Хотя только один транзистор показан. Готовое пластина алмазов и описано разбит на отдельные фильеры для упаковки. Точная калибровочная алюминиевая проволока облигации металлизированных контактов на кристалле к свинцовой раме, которая приносит контакты из окончательного пакета.

  • ОБЗОР:
  • Большинство полупроводник основаны на сверхчистого кремния, так как он образует оксид стекло поверх пластины. Этот оксид может быть с узором фото литографии, делая возможным сложные интегральные схемы.
  • Колбаса формы монокристаллов кремния выращивают в процессе Чохральского, Это алмаз пилили на пластины.
  • Структурирование кремниевых пластин с помощью фото литографии похож на структурирование медных печатных плат. Фоторезист наносится на пластину, которая подвергается воздействию ультрафиолетового света через маску. Резист разработана, то пластина протравливают.
  • травление фтористоводородной кислоты открывает окна в защитной диоксида кремния поверх пластины.
  • Воздействие газообразных легирующих примесей при высокой температуре приводит полупроводник, как это определено в отверстия в слое диоксида кремния.
  • Фотолитография повторяется для более диффузий, контактов и металлизации.
  • Металлизация может взаимодействовать с несколькими компонентами в интегральную схему.
 
« ПерваяПредыдущая12345678910СледующаяПоследняя »

Страница 3 из 156
Для тебя
Читай
Товарищи
Друзья