[工學(xué)]半導(dǎo)體集成電路第1章-資料下載頁
2025-10-09 23:49本頁面
【正文】 這部份電流很大，唯一的途徑是減小 αSF，目前主要的措施有摻金及設(shè)臵隱埋層。 e xp ( )BCS SF CSTVIIV???隱埋層 ? 設(shè)臵隱埋層對 PNP管的影響主要有三方面： ? 首先：加大了寄生 PNP管的基區(qū)寬度，從這一點(diǎn)考慮埋層必須有足夠大的區(qū)域（超過 npn管基區(qū)） ? 其次：增加了 NPN管基區(qū)濃度，減小了注入效率 ? 第三：埋層雜質(zhì)上推，雜質(zhì)電離后，成為具有一定分布的電離中心，這一電離中心的分布形成一個向上的電場，阻礙 PNP管基區(qū)內(nèi)少子的運(yùn)動。 ? 加埋層后， β可降至 1～ 3。 摻金 ? 金在半導(dǎo)體內(nèi)形成有效復(fù)合中心，可顯著降低載子壽命，摻金于 PNP管基區(qū)內(nèi)，可使 αSF＜。 ? 需說明的是 : a、摻金濃度不宜太高，否則會使半導(dǎo)體一材料的電阻率上升（類似于雜質(zhì)補(bǔ)償） b、摻金對 NPN管和 PNP管的影響不一樣 例如 : 此時 : P型基區(qū)內(nèi)電子壽命 ? N型基區(qū)內(nèi)空穴壽命 ? 因此摻金后，盡量 Au可能擴(kuò)散至整個芯片內(nèi)，但 NPN管的 β值仍可控制在數(shù)字電路晶體的合理范圍內(nèi) β=15 ～ 30 O 1 6AuT= 1 0 6 0 C , N = 1 . 8 1 0?10~ 8 . 5 1 0n S???10~ 5 1 0p S???2np?? ?167。 13： IC中晶體管的無源寄生效應(yīng) ? 四層三結(jié)結(jié)構(gòu)晶體管 EM模型描述了有源寄生效應(yīng)，實(shí)際上晶體管中還存在電荷存貯效應(yīng)（以電容表征）和歐姆體電阻（以電阻表征），這些以無源元件等效應(yīng)稱無源寄生效應(yīng)。 ? 由于實(shí)際晶體管為三維結(jié)構(gòu)，且存在發(fā)射極電流集邊效應(yīng)，基區(qū)電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，有效基區(qū)擴(kuò)展效應(yīng)等，精確描述無源寄生效應(yīng)非常困難，只能通過大量的近似獲得粗略的結(jié)果。 描述無源寄生效應(yīng)的典型的晶體管結(jié)構(gòu)如下 Cjs Cjc Cjs Cjs Cje Rc2 P Rc3 Rc1 C E n n+ B 發(fā)射極串連電阻： Rc歐姆接觸系數(shù) 量綱 ， Se 發(fā)射極接觸孔面積。 對 硅接觸： 一般 es e e er r r r? ? ?接觸 體 接觸ceeRrS?接觸2cm??Al N ??61 ~ 9 1 0cR c m?? ? ?21 0 1 0eSm ??1 ~ 3csr ??一、寄生電阻 集電極串連電阻： 典型值 20～ 60Ω 計算方法見 《 晶體管原理 》 基區(qū)電阻 r b 典型值 100～ 200Ω 計算方法見《 晶體管原理 》 1 2 3c s c c cr r r r? ? ?勢壘電容 PN結(jié)壓降發(fā)生變化時，空間電荷區(qū)發(fā)生變化 擴(kuò)散電容 CD PN正偏時， PN結(jié)兩側(cè)少數(shù)載流子積累，發(fā)生在少子擴(kuò)散區(qū)，故稱擴(kuò)散電容。 延伸引線電容 ? 鋁電極面積總量是大于接觸孔面積，于是延伸電極通過氧化膜與其下的半導(dǎo)體形成 MOS電容，一般小于 Cj、 CD，僅在高速電路中需要考慮。 二、寄生電容 三、 IC中晶體管的等效模型 ? 在數(shù)字電路中，采用摻金及隱埋工藝，使寄生 PNP管退化到可以忽略的程度，這時晶體管等效模型如下
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