Пасынков.Полупроводниковые приборы (1084497), страница 69
Текст из файла (страница 69)
6,19). Первый и третий уг г гг электроды могут быть скрытыми. Их делают обычна из поликристаллического з о, кремния или тугоплавкого металла (например, молибдена). При подаче на первый или третий электроды отрицательио- Ф .тг го потенциала в полупроводнике под соответствующим электродом образуется $1 и-молл потенциальная яма для неосновных носи- 1 лелпнрпиполл телей — дырок. Информация в виде пакета дырок может быть введена в эту потенциальную яму путем освещения. Таким образом, первый и третий электроды вместе с областями полупроводника под этими электродами могут выполнять функции приема и хранения информационного заряда.
Второй электрод выполняет функцию затвора — прн подаче на него отрицательного потенциала образуется канал, соединяющий потенциальные ямы под первым и третьим электродами. При этом может происходить перетекание информационного заряда из потенциальной ямы, например, под первым электродом в потенциальную яму под третьим электродом, если потенциал третьего электрода более отрицателен. Так же как в ПЗС других конструкций, при статкческом режиме работы поверхностно-зарядового транзистора происходит накопление паразитного заряда в пустой потенциальной яме из-за тепловой генерации носителей заряда, т. е. в статическом режиме такой прибор работать не может. 330 Рнс. 6Л9.
Структура поэерхностно-зарядоаого транзистора прн хранении информационного заряда под первым электродом Конгролоные оон!зовы !. Какие разноэндиостн полеэых трапзнстороэ сущестэуют? 2. Как с помощью полевого транзистора происходит преобразоэаине энергии относнзельио мощного источника питания выходной цепи э энергию электрических колебаний? 3. Почему свойства н караитерисхнкн полепых транзисторов следует описывать системой ураэненнй, э которых токи пелявтся фуницнями напряжений, а не наоборот? 4. Какие физические факторы могут элпкть на характер заэнснмостн тока стока от напряжения иа стоке пиленого транзистора с управляющим переходом? 5. Какнма физическими яэлеинямн, происходящими э поленам транзисторе, о|раннчнаается диапазон рабочих частот этого прибора? 6.
Чем отличаются структуры МДП-транзнстороэ с нндуцпроэаиным н со встроенным каналамн? Как это отличие отражается на статических характеристиках передачи н каковы специфические параметры тех н других нолевых транзнстороэ? 7. Каноэ принцип дейстэпя приборов с зарядовой сэязьв? 8. Какие существуют разноэндностп структур секции переноса прнбороэ с зарядовой сэязьв? 9. Каков смысл осиоэных параметров прибора с зарядовой сэязыо? !О. Каине факторы элипют на эффективность переноса информационного заряда э приборе с зарядоэой сэязьв? Как п почему иоаффнциент потерь заэнсит от частоты тактоэых нмпульсоэ, питающих секцию переноса прибора с зарядовой связью? !1. Какоэы осноэные применения приборов с зарядовой сэязью? ГЛОВО Интегральные микросхемы й 7.1.
Эдддчи и пРинципы МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ Микровлектроинка — зто научно-техническое мавравлеине электроники. охватывающее вроблемы исследования, конструирования и изготовления высоконадежиык н экономичных мнкроминиатюрных электронных схем н устройств с помощью номплекса Физических, химических, скемотехннческих н других методов. Первой задачей микроэлектроники является создание максимально надежных электронных схем и устройств. Эта задача решается в основном путем использования качественно новых принципов изготовления электронной аппаратуры, т. е.
путем отказа от использования дискретных элементов электронной аппаратуры и создания интегральных микросхем, в которых формирование активных элементов (транзисторов, диодов), пассивных элементов (резисторов, конденсаторов) и соединительных элементов электронной схемы происходит на поверхности или в объеме полупроводникового кристалла нли на поверхности диэлектрической подложки в едином технологическом цикле. Минимальное количество внутрисхемных соединений дает возможность резко повысить надежность микроэлектронной аппаратуры. Именно этим преодолеваются сложные противоречия между возросшими требованиями к надежности электронной аппаратуры и ее стремительным усложнением. Второй задачей микроэлектроники является снижение стоимости электронных схем и устройств. Эта задача решается путем формирования за единый технологический цикл структур различных элементов, межэлементиых соединений и контактных площадок для многих интегральных микросхем на относительно большой полупроводниковой пластине нли на диэлектрической подложке с последующим разделением соответственно на кристаллы или на платы интегральных микросхем.
Прн этом удается исклю- чить много нерациональных технологических операций, сократить число внутрисхемных соединений, исключить раздельную герметизацию отдельных элементов и существенно сократить число сборочных операций, которые необходимы при изготовлении дискретных элементов и при их сборке в схему. Эти преимущества интегральных микросхем становятся более значительными по мере их усложнения и возрастания в них числа элементов. Наряду с решением этих двух важнейших задач микроэлектроники создание и использование интегральных микросхем приводит к резкому уменьшению массы и объема электронной аппаратуры по сравнению с массой и объемом аппаратуры на дискретных элементах, а также к уменьшению потребляемой мощности.
Дальнейшее уменьшение массы н объема интегральных микросхем рассматривается как задача второстепенной важности. Интегральная микросхема (мннросхема) — это мнкроэлектроияое изделие, выполняющее определенную купанию преобразования, обработки сигнала и (нлн) накапливании ннформаяин н имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов, ноторое с точки зрения требований к испытаниям, прием«е, поставке н эксплуатапин рассматривается как единое некое. Плотность упаковки интегральной микросхема — это отношение числа элементов интегральной микросхемы к объему интегральной микросхемы без учета объема выводов.
Другим параметром, характеризующим степень сложности интегральной микросхемы или число содержащихся в ней элементов, является степень интеграции. Если интегральная микросхема содержит до 1О элементов включительно, то ее называют интегральной микросхемой первой степени интеграции; свыше !О до 100 элементов — второй степени интеграции; свыше !00 до !000 элементов — третьей степени интеграции и т. д. Интегральную микросхему, содержащую 500 элементов и более, изготовленных по биполярной технологии, или 1000 элементов и более, изготовленных по МДП-технологии, называют большой интегральной микросхемой (БИС). $7.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ Интегральные микросхемы классифицируют по технологии изготовления, по функциональному назначению и по другим признакам.
По конструктивно-технологическому признаку различают полупроводниковые и гибридные интегральные микросхемы. Полупроводниковая интегральная микросхема — это интегральная микросхема, эсе клементы н межзлементные соединения которой выполнены в обьеме н иа поверхности полупроводника. Основными активными элементами полупроводниковых интегральных микросхем могут быть либо биполярные транзисторы, либо полевые транзисторы, в качестве которых обычно использу- ют МДП-транзисторы с индуцироваииым каналом. Поэтому различают биполярные и МДП интегральные микросхемы, Элементы биполярной интегральной микросхемы должны быть изолированы друг от друга для исключения паразитного взаимодействия. Методы изоляции рассмотрены в $7.3.
В связи с особенностями МДП-транзисторов элементы МДП интегральных микросхем ие нуждаются в специальной изоляции друг от друга. Соединения отдельных элементов между собой, необходимые для функционирования схемы, осуществляют с помощью тонких трокуосмор ривсмор У Ф Х оолоолсомор К)пх 7 А) г о) Рззлсагл кеикзлс ммз Рис. 7Л. Вариаяты структур полупроводииковых интегральных микро.
схем с различиым выполиеияем пассивных злемеитов (о, б) и зквивалеитиая схема зтих структур (в) металлических полосок, нанесенных на окисленную поверхность кристалла. Примеры структур биполярных интегральных микросхем показаны на рис. 7.!. Примером МДП интегральной микросхемы может служить прибор с зарядовой связью, рассмотренный в $6.8. Гябридиая иитегральиая микросхема — зто яитегральиая микросхема, часть которой может быть выделеиа как самостоятельное изделие с точки зреияя требований к испытаииям.
присмке. поставке и зксплуатацяи. Часть гибридной интегральной микросхемы, которая может быть выделена как самостоятельное изделие, называют компонентом интеграланой микросхемы (в отличие от элемента, который выполнен нераздельно от кристалла полупроводниковой интегральной микросхемы или от подложки гибридной интегральной микросхемы). В состав гибридной интегральной микросхемы квкгекгокмр Яю А! В основе аналоговых схем вообще и аналоговых интегральных микросхем в частности лежат простейшие усилительные каскады. Используя много каскадов, создают различные усилители, стабилизаторы напряжения и тока, преобразователи частоты, фазы, длительности, генераторы синусоидальных, прямоугольных и других сигналов, а также другие схемы, цифровая иитегральиая микросхема (цифровая микросхема) — ЗтО Иитегральиая микросхема, предмазиачеииая длв преобразоваяяя и обработки сягиалов, изменяющихся по закову дискретной фуикции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
