Разработка интегральных микросхем (стр. 8 из 15)

Таблица 3.1.4 Расчетные параметры транзистора КТ502Е

Наименование параметра	Значение	Единица измерения
- коэффициент передачи	1.368E+3	-
- коэффициент инжекции эмиттерного перехода		-
- коэффициент переноса	0.999	-
-диффузионная длина акцепторов	5.212E-7	см
- диффузионная длина доноров	1.158E-7	см
-ширина базы	1.2E-6	см
-инверсный коэффициент передачи	53.642	-
-площадь эмиттера
- площадь базы
-коэффициент	0
- обратный ток эмиттера	7.073E-12	A
- обратный ток коллектора	1.626E-11	A
		-
		-
-температурный потенциал		-
-емкость перехода коллектор-база	3.354E-11	Ф
- емкость перехода эмиттер-база	1.367E-11	Ф
-максимальное напряжение коллектор-база	4.527	В
- максимальное напряжение эмиттер-база	2.795E-3	В
- максимальное напряжение эмиттер- коллектор	0.817	В
-омическое сопротивление базы	1.556E-3	Ом
- омическое сопротивление коллектор	1.958	Ом

3.2 Расчет параметров диодов

Диоды формируются на основе одного из переходов планарно – эпитаксиальной структуры. Диоды сформированные на основе перехода эмиттер – база, характеризуются наименьшими значениями обратного тока за счет малой площади и самой узкой области объемного заряда. Для других структур значение паразитной емкости характеризуется временем восстановления обратного сопротивления, т.е. временем переключения диода из открытого состояния в закрытое. Оно минимально (около 10 нс) для перехода эмиттер – база, при условии, что переход коллектор – база закорочен, при условии, что переход переход коллектор – база закорочен, так при такой диодной структуре заряд накапливается только в базовом слое. В других структурах заряд накапливается не только в базе, но и в коллекторе, поэтому время восстановления обратного сопротивления составляет 50…100нс.

Диод на основе транзисторной структуры с замкнутым переходом база – коллектор предпочтительнее использовать в цифровых ИМС, поскольку он обеспечивает наибольшее быстродействие. Диод на основе перехода эмиттер – база применяют в цифровых схемах в качестве накопительного диода. Диоды с замкнутым переходом база – эмиттер, имеющие наибольшие напряжения пробоя, могут быть использованы в качестве диодов общего назначения [8, стр. 27,29].

3.2.1 Расчет параметров диода Д242Б

Ширина эмиттера R_э=3Δ, площадь эмиттера S_э=300 мкм²

Длина эмиттера:

; (1)

мкм

Длина базы:

(2)

Значения омических сопротивлений областей транзистора можно оценить по формулам :

(3)

Ом

(4)

Ом

где К_к = 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 :

(5)

где

=(0,5 – 2,5) мкм

мкм

Коэффициент переноса

вычисляется по формуле:

(6)

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 :

(7)

(8)

мкм;

(9)

Максимальные напряжения переходов (коллектор – база, эмиттер – база, эмиттер - коллектор) рассчитываются по формулам:

(10)

(11)

(12)

- концентрация носителей заряда в собственном полупроводнике.

Инверсный коэффициент передачи транзистора (Bi) можно определить по следующей формуле: