М и ни сте р ство о б р а зо ва ни я Ро сси йско й Ф е де р а ци и В О РО Н ЕЖ СКИ Й ГО СУ Д АРСТВ...
12 downloads
298 Views
435KB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
М и ни сте р ство о б р а зо ва ни я Ро сси йско й Ф е де р а ци и В О РО Н ЕЖ СКИ Й ГО СУ Д АРСТВ ЕН Н Ы Й У Н И В ЕРСИ ТЕТ Ф и зи че ски й фа культе т К а ф едр а ф и зи к и п о луп р о во дни к о в и м и к р о элек т р о ни к и
456 П Р О ЕК Т И Р О ВА Н И ЕП О Л У П Р О В О Д Н И К О В Ы Х И М С ЧАСТЬ1
За да ни я и ме то ди че ски е ма те р и а лы для вып о лне ни я са мо сто яте льных р а б о тп о кур су «М и кр о эле ктр о ни ка » для студе нто в 5к д/о сп е ци а льно сти 014.100
С о ст а ви т ель: Д и к а р ев Ю .И.
В о р о не ж 2001г.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
П р о е кти р о ва ни е п о лю б о му кур су ле кци й являе тся за клю чи те льным эта п о м и зуче ни я те о р е ти че ско й ча сти да нно го кур са и п о дго та вли ва е тстуде нта к са мо сто яте льно й п р о и зво дстве нно й и на учно й де яте льно сти . Са мо сто яте льно е вып о лне ни е п р и ве де нных в да нных ме то ди че ски х р а зр а б о тка х за да ни й п о зво ли т за кр е п и ть зна ни я п о о сно вным те о р е ти че ски м кур са м п о сп е ци а льно сти 014.100, п о дго та вли ва е т студе нто в к вып о лне ни ю ди п ло мно го п р о е кта и являе тся ва ж ным эта п о м в фо р ми р о ва ни и мо ло до го сп е ци а ли ста в о б ла сти ми кр о эле ктр о ни ки .
2
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
43
Л и те р а тур а Ага х а нян Т.М . И нте гр а льны е ми кр о сх е мы. – М .: Ато ми зда т, 1983. – 464 с. Со ло ма ти н Н .М . Л о ги че ски е эле ме нты Э В М . – М .: В ысш .ш ко ла , 1990. – 160 с. 3. М ур о га С. Си сте мно е п р о е кти р о ва ни е све р х б о льш и х и нте гр а льных сх е м: В 2-х кн. Кн. 1. П е р . с а нгл. – М .: М и р , 1985. – 228 с. 4. Ефи мо в И . Е., Ко зыр ь И . Н ., Го р б уно в Ю . И . М и кр о эле ктр о ни ка . П р о е кти р о ва ни е , ви ды ми кр о сх е м, функци о на льна я ми кр о эле ктр о ни ка . М .: В ысш .ш ко ла , 1987. - 416 с. 5. Ко нстр уи р о ва ни е и те х но ло ги я ми кр о сх е м. К ур со во е п р о е кти р о ва ни е ./П о д р е д.Л .А.Ко ле до ва . - М .: В ысш .ш ко ла , 1984. - 231 с. 6. П о но ма р е в М .Ф . Ко нстр укци и и р а сче тми кр о сх е м и ми кр о эле ме нто в Э В А. - М .: Ра ди о и связь, 1982. - 288 с. 7. Н и ко ла е в И . М ., Ф и ли ню к Н .А. И нте гр а льные ми кр о сх е мы и о сно вы и х п р о е кти р о ва ни я. М .: Ра ди о и связь, 1992. - 424 с. 8. Бе р е зи н А. С., М о ча лки на 0. Р. Те х но ло ги я и ко нстр уи р о ва ни е и нте гр а льны х ми кр о сх е м. - М .: Ра ди о и связь, 1983. - 232 с. 9. М а тсо н Э .А., Кр ыж а но вски й Д .В . Сп р а во чно е п о со б и е п о ко нстр уи р о ва ни ю ми кр о сх е м. - М и нск: В ыш эйш . ш ко ла , 1982. - 224 с. 10. М а тсо н Э .А. Ко нстр укци я и те х но ло ги я ми кр о сх е м. - М и нск: В ыш эйш . ш ко ла , 1985. - 205 с. 11. Ко ле до в Л . А. Те х но ло ги я и ко нстр укци и ми кр о сх е м и ми кр о сб о р о к. - М .: Ра ди о и связь, 1989. - 400 с. 12. Ра зр а б о тка и о фо р мле ни е ко нстр укто р ско й до куме нта ци и РЭ А /Э .Т. Ро ма ныче ва , А.К.И ва но ва , А. С. Кули ко в и др . -М .: Ра ди о и связь, 1989. 436 с. 1. 2.
Со де р ж а ни е 1. Ра зр а б о тка то п о ло ги и п о луп р о во дни ко во й И М С 1.1 Ре ко ме нда ци и п о р а зр а б о тке эски за то п о ло ги и 1.2 П р а ви ла п р о е кти р о ва ни я то п о ло ги и И М С 1.3 Ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски е о гр а ни че ни я п р и р а зр а б о тке то п о ло ги и И М С 2. О сно вные п р а ви ла и зло ж е ни я и о фо р мле ни я те кста 2.1 Ти тульный ли ст 2.2 Со ста вле ни е о гла вле ни я 2.3 О фо р мле ни е и и зло ж е ни е те кста 3 Тр е б о ва ни я к и ллю стр а ти вно -гр а фи че ско му ма те р и а лу 3.1 О фо р мле ни е р и сунко в и те ксто в к ни м 3.2 П р а ви ла п о стр о е ни я и о фо р мле ни я п р и нци п и а льны х эле ктр и че ски х сх е м 3.3 О фо р мле ни е то п о ло ги че ски х че р те ж е й 4 В а р и а нты те х ни че ски х за да ни й для са мо сто яте льно го п р о е кти р о ва ни я 4.1 П р и нци п и а льные сх е мы фр а гме нто в И М С 4.2 В а р и а нты те х ни че ски х за да ни й для са мо сто яте льно го п р о е кти р о ва ни я Л и те р а тур а
42
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
3
4 4 5 8 10 11 11 12 16 16 17 18 20 22 25 42
В а р и а нты 17.1 - 17.4.
1. Ра зр а б о тка то п о ло ги и п о луп р о во дни ко во й И М С Ра зр а б о тка то п о ло ги и И М С - тво р че ски й п р о це сс и е го р е зульта ты сущ е стве нно за ви сято ти нди ви дуа льных сп о со б но сте й р а зр а б о тчи ка , е го на выко в и зна ни й. Сущ но сть р а б о ты п о со зда ни ю то п о ло ги й сво ди тся к на х о ж де ни ю о п ти ма льно го ва р и а нта вза и мно го р а сп о ло ж е ни я эле ме нто в сх е мы, п р и ко то р о м о б е сп е чи ва ю тся высо ки е п о ка за те ли ка че ства И М С и эффе кти вно сти п р о и зво дства . О сно во й для р а зр а б о тки то п о ло ги и п о луп р о во дни ко во й И М С являю тся эле ктр и че ска я сх е ма , те х но ло ги че ски е и ко нстр укти вные тр е б о ва ни я и о гр а ни че ни я. Ра зр а б о тка то п о ло ги и п р о во ди тся в сле дую щ е й п о сле до ва те льно сти : 1) п о луче ни е и со гла со ва ни е и сх о дны х да нных ; 2) р а сче тге о ме тр и че ски х р а зме р о в а кти вных и п а сси вных эле ме нто в; 3) р а зр а б о тка эски за то п о ло ги и ; 4) р а зр а б о тка п р е два р и те льно го ва р и а нта то п о ло ги и ; 5) о це нка ка че ства то п о ло ги и и е е о п ти ми за ци я; 6) р а зр а б о тка о ко нча те льно го ва р и а нта то п о ло ги и . К р а зр а б о тке то п о ло ги и И М С и ме ю тся не ско лько ме то ди че ски х п о дх о до в. О ди н и з ни х п р е дусма тр и ва е т п р о е кти р о ва ни е ка ж до го эле ме нта . Э то т п о дх о д о б е сп е чи ва е т на и б о ле е ка че стве нную р а зр а б о тку то п о ло ги и, та к ка к п о зво ляе т р а ци о на льне е и сп о льзо ва ть п ло щ а дь кр и ста лла и п о лучи ть не о б х о ди мые эле ктр и че ски е х а р а кте р и сти ки И М С. О дна ко та ко й п о дх о д о тли ча е тся б о льш о й тр удо е мко стью и дли те льно стью р а зр а б о тки . Д ля И М С с высо ко й сте п е нью и нте гр а ци и п р и р а зр а б о тке то п о ло ги и и сп о льзую тся уни фи ци р о ва нные ти п о вы е узлы (тр и гге р ы, ло ги че ски е яче йки и т.п .), то п о ло ги я ко то р ых уж е р а зр а б о та на . В это м случа е п р о е кти р о ва ни е то п о ло ги и сво ди тся к р а зме щ е ни ю ти п о вых узло в и р а зр а б о тке ме ж со е ди не ни й. О дна ко это т п р и нци п п р и во ди т к уве ли че ни ю р а зме р о в кр и ста лла в1,2- 2 р а за .
1.1. Ре ко ме нда ци и п о р а зр а б о тке эски за то п о ло ги и И сх о дными да нными для р а зр а б о тки эски за то п о ло ги и И М С являе тся эле ктр и че ска я сх е ма , а та кж е то п о ло ги че ски е че р те ж и а кти вных и п а сси вных эле ме нто в. П р о е кти р о ва ни е эски за то п о ло ги и це ле со о б р а зно на чи на ть с ка ко йли б о ко нта ктно й п ло щ а дки , а за те м п о сле до ва те льно п е р е х о ди ть о т о дно го эле ме нта к др уго му. Д ля о б ле гче ни я р а зр а б о тки эски за р е ко ме ндуе тся выче р ти ть п р и нци п и а льную эле ктр и че скую сх е му та к, что б ы е е выво ды б ыли р а сп о ло ж е ны в не о б х о ди мо й п о сле до ва те льно сти . Н а эта п е эски зно го п р о е кти р о ва ни я то п о ло ги и не о б х о ди мо п р е дусмо тр е ть р е ш е ни е сле дую щ и х за да ч: р а сп о ло ж и ть ка к мо ж но б о льш е е чи сло р е зи сто р о в в о дно й и зо ли р о ва нно й о б ла сти ; п о да ть на и б о льш и й п о ло ж и те льный п о те нци а л на и зо ли р о ва нную о б ла сть, где р а зме щ е ны р е зи сто р ы; п о да ть на и б о ле е о тр и ца те льный п о те нци а л на п о дло ж ку вб ли зи мо щ но го тр а нзи сто р а вых о дно го ка ска да ; р а сср е до то чи ть эле ме нты, на ко то р ы х р а ссе и ва ю тся б о льш и е мо щ но сти ; 4
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7,R8
χR, % 20 20 15 15 20 20 20
χRs, % 4 4 4 2 4 4 4
Pн , мВ т 1 1 4 4 4 4 5
17.1 250 300 1,1к 800 270 1к 1,1к
Н о ми на л 17.2 17.3 250 650 300 650 1,2к 2,4к 1к 3к 250 500 1,2к 4,8к 1,2к 5,1к
То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в и ди о до в выб р а тьи з б а нка да нных . lmin = 3 мкм, ∆l = 1мкм, Т= (-30...+65)о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², jk = 5*10-6 А/мкм². И зо ляци я во все х ва р и а нта х - р -п п е р е х о до м Uи п = 4В ±10%.
41
17.4 820 820 3,6к 4к 1,1к 5,1к 8,5к
В а р и а нты 16.1 - 16.4.
П о з.
χR,
χRs ,
Pн ,
о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5
% 15 15 10 15 15
% 4 4 2 4 4
мВ т 0,1 0,1 0,05 0,1 0,1
Н о ми на л 16.1 820 820 3,6к 8,5к 8,5к
16.2 270 300 1,2к 2к 2к
16.3 520 570 2,4к 3,8к 3,8к
П р и ме ч а ни е 16.4 650 650 2,4к 5,1к 5,1к
То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в VT1 - VTЗ и VТ5 - VТ6 выб р а тьи з б а нка да нны х . То п о ло ги ю тр а нзи сто р а VТ4 р а ссчи та ть п о и сх о дным да нным, п р е дла га е мым п р е п о да ва те ле м. Ф о то ли то гр а фи я п о зво ляе т п о лучи ть ми ни ма льный р а зме р эле ме нто в lmin = 2 мкм с ∆l = 0,5 мкм. Сх е ма р а б о та е тв ди а п а зо не те мп е р а тур (-20...+65)°С Зна че ни я Uи п = 5,2 B; Uо п = 1,1 B.
р а сп о ло ж и ть эле ме нты с на и б о льш и ми р а зме р а ми и с на и ме ньш и ми за п а са ми на со вме щ е ни е в це нтр е эски за то п о ло ги и ; со кр а ти тьчи сло и зо ли р о ва нных о б ла сте й и уме ньш и тьп е р и ме тр ка ж до й и зо ли р о ва нно й о б ла сти . Н а о сно ве эски за р а зр а б а тыва ю т п р е два р и те льный ва р и а нт то п о ло ги и , ко то р ый выче р чи ва ю тна ми лли ме тр о во й б ума ге в выб р а нно м ма сш та б е , о б ычно 100:1 и ли 200:1 (кр а тные 100). То п о ло ги ю п р о е кти р ую тв п р ямо уго льно й си сте ме ко о р ди на т. П р и да ни е эле ме нта м фо р м в ви де о тр е зко в п р ямых ли ни й, не п а р а лле льных о сям ко о р ди на т, до п усти мо то лько в те х случа ях , ко гда это п р и во ди тк зна чи те льно му уп р о щ е ни ю фо р мы эле ме нта . Ко о р ди на ты все х то че к, р а сп о ло ж е нных в ве р ш и на х угло в, до лж ны б ыть кр а тны ш а гу ко о р ди на тно й се тки . П р и и сп о льзо ва ни и ми лли ме тр о во й б ума ги ми ни ма льный ш а г ко о р ди на тно й се тки п р и ни ма ю тр а вным 0,5 мм. Та ко й ш а г п р и е мле м то лько для ми кр о сх е м ма ло й сте п е ни и нте гр а ци и, со де р ж а щ и х ~10 эле ме нто в. П р и выче р чи ва ни и о б щ е го ви да то п о ло ги и р е ко ме ндуе тся и сп о льзо ва ть ли ни и р а зно го цве та для р а зли чных сло е в И М С: эми тте р но го - че р ный, б а зо во го кр а сный, р а зде ли те льно го (ко лле кто р но го ) - зе ле ный, ве р ти ка льно го - че р ный, скр ыто го - зе ле ный п ункти р ный, ме та лли за ци и - ж е лтый, о кна в о ки сле для ко нта кта к эле ме нта м - си ни й п ункти р ный, о кна в п а сси ви р ую щ е м (за щ и тно м) о ки сле - си ни й сп ло ш но й. В п р о це ссе р а зр а б о тки то п о ло ги и для п о луче ни я о п ти ма льно й ко мп о но вки во змо ж но и зме не ни е ге о ме тр и и п а сси вных эле ме нто в. П р и и зме не ни и фо р мы п а сси вных эле ме нто в п р о во дят ко р р е кти р о во чные р а сче ты. П о сле выб о р а р а сп о ло ж е ни я эле ме нто в и ко нта ктных п ло щ а до к, со зда ни я р и сунка р а зво дки не о б х о ди мо р а зме сти ть на то п о ло ги и фи гур ы со вме щ е ни я и те сто вые эле ме нты (тр а нзи сто р ы, р е зи сто р ы и т.д.). Ча щ е все го для со вме щ е ни я р и сунка фо то ш а б ло на с р и сунко м р а не е со зда нных сло е в и сп о льзую т фи гур ы ква др а та , тр е уго льни ка и ли кр е ста . Д ля это го на ка ж до м фо то ш а б ло не , кр о ме п е р во го и п о сле дне го , р а зме щ а ю т две фи гур ы, р а сп о ло ж е нные р ядо м др уг с др уго м. М е ньш а я фи гур а п р е дна зна че на для со вме щ е ни я с п р е дыдущ е й те х но ло ги че ско й о п е р а ци е й, а б о льш а я - с п о сле дую щ е й. Н а п е р во м фо то ш а б ло не р а зме щ е на то лько б о льш а я фи гур а , а на п о сле дне м - то лько ме ньш а я. Если п о сле уп ло тне нно го р а зме щ е ни я все х эле ме нто в на кр и ста лле за да нно го р а зме р а о ста ла сьсво б о дна я п ло щ а дь, р е ко ме ндуе тся уме ньш и тьр а зме р кр и ста лла . Если это не во змо ж но , то сле дуе т вне сти в то п о ло ги ю и зме не ни я, на п р а вле нные на сни ж е ни е тр е б о ва ни й к те х но ло ги и и зго то вле ни я И М С. Н а п р и ме р , мо ж но уве ли чи ть р а ссто яни я ме ж ду ко нта ктными п ло щ а дка ми и п р о во дни ка ми , сп р ями ть эле ме нты р а зво дки , р е зи сто р ы, гр а ни цы и зо ли р о ва нны х о б ла сте й.
1.2. П р а ви ла
п р о е кти р о ва ни я то п о ло ги и И М С К на сто ящ е му вр е ме ни сфо р мули р о ва н на б о р п р а ви л р а зр а б о тки то п о ло ги и б и п о ляр ных И М С. А та к ка к все эти п р а ви ла до лж ны б ыть удо вле тво р е ны о дно вр е ме нно , р а зр а б о тка то п о ло ги и И М С являе тся сло ж но й за да че й, тр е б ую щ е й б о льш и х за тр а т вр е ме ни . Н и ж е п р и ве де ны ли ш ь на и б о ле е о б щ и е п р а ви ла п р о е кти р о ва ни я то п о ло ги и .
40
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
5
К р а зр а б о тке то п о ло ги и п р и ступ а ю т п о сле то го , ка к ко ли че ство , ге о ме тр и че ски е р а зме р ы и фо р ма эле ме нто в И М С о п р е де ле ны. П р а ви ла п р о е кти р о ва ни я и зо ли р о ва нных о б ла сте й: Ко ли че ство и р а зме р ы и зо ли р о ва нных о б ла сте й о ка зыва ю т сущ е стве нно е вли яни е на х а р а кте р и сти ки И М С, п о это му п р и и х п р о е кти р о ва ни и не о б х о ди мо вып о лнять сле дую щ и е о сно вные п р а ви ла . 1. Сумма р на я п ло щ а дь и зо ли р ую щ и х р -n п е р е х о до в до лж на б ыть ми ни ма льно й, та к ка к и х е мко стьявляе тся п а р а зи тно й. 2. М и ни ма льна я п ло щ а дь и зо ли р о ва нно й о б ла сти о п р е де ляе тся р а зме р а ми эле ме нто в, на х о дящ и х ся в не й, и за зо р а ми ме ж ду ни ми и гр а ни ца ми и зо ли р о ва нно й о б ла сти . 3. К и зо ли р ую щ и м р -n п е р е х о да м все гда до лж но б ыть п р и ло ж е но на п р яж е ни е о б р а тно го сме щ е ни я. Д ля это го п о дло ж ки р -ти п а и ли о б ла сти р а зде ли те льно й ди ффузи и р -ти п а п о дсо е ди няю тся к то чке сх е мы с на и б о ле е о тр и ца те льным п о те нци а ло м. 4. Ре зи сто р ы, фо р ми р уе мые на о сно ве б а зо во й ди ффузи и , це ле со о б р а зне е р а сп о ла га ть в о дно й и зо ли р о ва нно й о б ла сти n-ти п а , ко то р а я до лж на б ыть п о дсо е ди не на к на и б о ле е п о ло ж и те льно му п о те нци а лу сх е мы, т.е . и сто чни ку п и та ни я ко лле кто р а . 5. Ре зи сто р ы на о сно ве эми тте р но го и ли ко лле кто р но го сло е в сле дуе т р а сп о ла га тьв о тде льных и зо ли р о ва нных о б ла стях . 6. Если на ли чи е п а р а зи тно й е мко сти не сущ е стве нно , то в о дно й и зо ли р о ва нно й о б ла сти мо ж но р а зме щ а тьр е зи сто р ы и тр а нзи сто р ы. 7. Тр а нзи сто р ы n-р -n-ти п а эми тте р ны х п о вто р и те ле й це ле со о б р а зно р а зме щ а ть в о дно й и зо ли р о ва нно й о б ла сти вме сте с р е зи сто р а ми , та к ка к к и х ко лле кто р а м п о дво ди тся п о лно е на п р яж е ни е п и та ни я. 8. Тр а нзи сто р ы n-р -n-ти п а , вклю че нные п о сх е ме с о б щ и м ко лле кто р о м, мо ж но р а сп о ла га тьв о дно й о б щ е й и зо ли р о ва нно й о б ла сти . 9. В се ко лле кто р ны е о б ла сти n-ти п а , и ме ю щ и е р а зли чные п о те нци а лы, до лж ны б ытьи зо ли р о ва ны. 10. Д ля уме ньш е ни я п а р а зи тно й е мко сти ме ж ду ко нта ктными п ло щ а дка ми и п о дло ж ко й це ле со о б р а зно п о д ка ж до й ко нта ктно й п ло щ а дко й со зда ва ть и зо ли р о ва нную о б ла сть, за и склю че ни е м ко нта ктны х п ло щ а до к с на и б о ле е о тр и ца те льным п о те нци а ло м. 11. Если в ка че стве ди о до в и сп о льзую тся п е р е х о ды ко лле кто р -б а за , то для ка ж до го ди о да тр е б уе тся о тде льна я и зо ли р о ва нна я о б ла сть, та к ка к ка ж дый ка то д(ко лле кто р на я о б ла стьn-ти п а ) до лж е н и ме тьо тде льный выво д. 12. Если в ка че стве ди о до в и сп о льзую тся п е р е х о ды эми тте р -б а за , то все о ни мо гут б ыть п о ме щ е ны в о б щ ую и зо ли р о ва нную о б ла сть, п р и это м а но ды ди о до в (б а зы тр а нзи сто р о в) с п о мо щ ью вне ш не й ме та лли за ци и до лж ны б ыть за ко р о че ны на и зо ли р о ва нную , ко лле кто р ную о б ла сть. 13. Д ля ка ж до го ди ффузи о нно го ко нде нса то р а тр е б уе тся о тде льна я и зо ли р о ва нна я о б ла сть. И склю че ни е со ста вляю т случа и , ко гда о ди н и з выво до в ко нде нса то р а являе тся о б щ и м с др уго й и зо ли р о ва нно й о б ла стью . 14. Д и ффузи о нные п е р е мычки вып о лняю тся на о сно ве эми тте р но й
В а р и а нты 15.1 - 15.4.
П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5 R6
χR, % 20 20 20 20 20 20
χRs, % 4 4 4 4 4 4
Pн , мВ т 2 2 0,5 0,5 1 1
15.1 2,8к 2,8к 750 470 100 4к
Н о ми на л 15.2 15.3 5,1к 3,2к 5,1к 3,2к 1,3к 820 910 500 150 120 8к 5к
15.4 4к 4к 1,1к 800 180 6к
То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в выб р а ть и з б а нка да нных , то п о ло ги ю ди о до в ско нстр уи р о ва ть са мо сто яте льно с уче то м ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льно сти х а р а кте р и сти к. lmin = 2 мкм, ∆l = 0,5мкм, Т= (-30...+60)о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², j k = 5*10-6 А/мкм². И зо ляци я во все х ва р и а нта х - р -п п е р е х о до м, Uи п = 4В ±10%.
6
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
39
В а р и а нты 14.1 - 14.4.
П о з. о б о зн. R1,R2 R3 R4 R5
χR, % 20 15 15 20
χRs , % 5 3 3 5
Pн , мВ т 2 2 1 2
14.1 5,0к 2,6к 1,4к 180
Н о ми на л 14.2 14.3 4,2к 4,0к 2,1к 1,8к 1,2к 1,0к 160 140
14.4 2,8к 800 600 150
То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в и ди о да VD6 выб р а ть и з б а нка да нны х , то п о ло ги ю ди о до в VD1 - VD5 ско нстр уи р о ва ть са мо сто яте льно с уче то м ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льно сти х а р а кте р и сти к. lmin = 2 мкм, ∆l = 0,5 мкм, Т= (-30...+65)о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², В
jk = 5*10-6 А/мкм². ва р и а нта х 14.1 и 14.2 и зо ляци я р -п п е р е х о до м Uи п = 4В ±10%, 14.3 -
ди эле ктр и ко м Uи п = 9В ±10%, 14.4 - ко мб и ни р о ва нна я Uи п = 4В ±10%.
ди ффузи и и до лж ны р а зме щ а ться в о тде льных и зо ли р о ва нных о б ла стях . П р а ви ла р а зме щ е ни я эле ме нто в И М С на п ло щ а ди кр и ста лла : П о сле о п р е де ле ни я ко ли че ства и зо ли р о ва нны х о б ла сте й п р и ступ а ю т к и х р а зме щ е ни ю и р а зме щ е ни ю эле ме нто в И М С, р уко во дствуясь сле дую щ и ми п р а ви ла ми . 1. П р и р а зме щ е ни и эле ме нто в И М С не о б х о ди мо учи тыва тько нстр укти вно те х но ло ги че ски е о гр а ни че ни я и ми ни ма льно до п усти мые р а зме р ы (Ри с.1, та б л.1). 2. Э ле ме нты, у ко то р ы х тр е б уе тся о б е сп е чи ть то чно е со о тно ш е ни е х а р а кте р и сти к, не о б х о ди мо р а сп о ла га тьр ядо м др уг с др уго м. 3. Ре зи сто р ы с б о льш о й мо щ но стью не сле дуе т р а сп о ла га ть вб ли зи а кти вных эле ме нто в. И х сле дуе твыно си тьна кр а й кр и ста лла . 4. Д и ффузи о нные р е зи сто р ы мо ж но п е р е се ка ть п р о во дящ е й до р о ж ко й п о ве р х сло я о ки сла кр е мни я. 5. Ра ссто яни е ме ж ду б а зо вым и ко лле кто р ным ко нта кта ми мо ж но уве ли чи ва ть, что б ы п р о п усти ть ме ж ду ни ми п р о во дящ и е о дну и ли две до р о ж ки . О дна ко это уве ли чи ва е т п а р а зи тные со п р о ти вле ни е и е мко сть ко лле кто р а . М е та лли че ски й п р о во дни к не мо ж е т б ыть р а зме щ е н ме ж ду ко нта кта ми б а зы и эми тте р а за сче тудли не ни я ди ффузи о нно го б а зо во го сло я. 6. В се тр а нзи сто р ы, и ме ю щ и е сх о дные п а р а ме тр ы сле дуе то р и е нти р о ва ть в о дно м на п р а вле ни и , что б ы и склю чи ть вли яни е сме щ е ни я ма со к в п р о це ссе фо то ли то гр а фи и , т.е . е сли в о дно м тр а нзи сто р е эми тте р на х о ди тся сле ва о т выво да б а зы, то и в др уги х тр а нзи сто р а х о н до лж е н на х о ди тся сле ва о т выво да б а зы. 7. Ф о р ма и ме сто р а сп о ло ж е ни я ко нде нса то р о в не являю тся кр и ти чными . 8. Д ля улучш е ни я р а звязки ме ж ду ко лле кто р ными и зо ли р о ва нными о б ла стями ко нта кт к п о дло ж ке р е ко ме ндуе тся вып о лнять в не п о ср е дстве нно й б ли зо сти о тмо щ но го тр а нзи сто р а . 9. Со е ди не ни я, и сп о льзуе мые для вво да п и та ни я, за зе мле ни я, вх о дно й и вых о дно й выво ды, не о б х о ди мо вып о лнять в ви де ш и р о ки х и ко р о тки х п о ло со к, что уме ньш а е тп а р а зи тные со п р о ти вле ни я. 10. Чи сло вне ш ни х выво до в в сх е ме , а та кж е п о р ядо к р а сп о ло ж е ни я и о б о зна че ни я ко нта ктных п ло щ а до к выво до в И М С на кр и ста лле до лж ны со о тве тство ва тьвыво да м ко р п уса . 11. Ко ммута ци я в И М С до лж на и ме ть ми ни ма льно е ко ли че ство п е р е се че ни й и ми ни ма льную дли ну п р о во дящ и х до р о ж е к. 12. Д и ффузи о нную п е р е мычку не о б х о ди мо вклю ча ть в р а зр ы в то ко п р о во дящ е й до р о ж ки с на и ме ньш и м то ко м. 13. П р и не во змо ж но сти ми ни ми за ци и ко ли че ства п е р е се че ни й ж е ла те льно и сп о льзо ва тьдвух ур о вне вую ме та лли за ци ю . 14. Скр ытые сло и п о ме щ а ю тся п о д все ми тр а нзи сто р а ми , р е зи сто р а ми и ди о да ми . 15. П е р вую ко нта ктную п ло щ а дку р а сп о ла га ю т в ни ж не м ле во м углу кр и ста лла . Н уме р а ци ю о ста льных ко нта ктны х п ло щ а до к п р о во дятп р о ти в ча со во й стр е лки . 16. Ф и гур ы со вме щ е ни я р а сп о ла га ю т о дно й-двумя гр уп п а ми на лю б о м
38
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
7
сво б о дно м ме сте кр и ста лла . 17. Д ля удо б ства р а б о ты с кр и ста лло м е го фо р му сле дуе т ма кси ма льно п р и б ли зи тьк ква др а тно й.
В а р и а нты 13.1 - 13.4.
1.3.
Ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски е о гр а ни че ни я п р и р а зр а б о тке то п о ло ги и ИМ С Ка к уж е о тме ча ло сь, п р и р а зр а б о тке то п о ло ги и И М С п ло щ а ди и зо ли р о ва нных о б ла сте й де ла ю тка к мо ж но ме ньш и ми . Э то п о зво ляе т п о выси ть п ло тно сть уп а ко вки ми кр о сх е мы и уме ньш и ть п а р а зи тные е мко сти п е р е х о до в ко лле кто р -п о дло ж ка , вли яю щ и х на и х х а р а кте р и сти ки . П ло щ а дь и зо ли р о ва нно й о б ла сти о п р е де ляе тся ге о ме тр и че ски ми р а зме р а ми р а зме щ а е мых внутр и не е эле ме нто в, а та кж е р а ссто яни ями , ко то р ые не о б х о ди мо выде р ж а ть ме ж ду ни ми и гр а ни ца ми и зо ли р о ва нно й о б ла сти . П р и п р о ве де ни и то п о ло ги че ско го п р о е кти р о ва ни я не о б х о ди мо учи тыва ть, что р е а льные за зо р ы ме ж ду эле ме нта ми и о б ла стями эле ме нто в, за ви сято тух о да p-n п е р е х о да п о д кр а й ма ски р ую щ е го о ки сла . М о ж но счи та ть, что это т ух о д со ста вляе т 0,8 о т глуб и ны ди ффузи и в ве р ти ка льно м на п р а вле ни и. Д ля о п р е де ле ни я то п о ло ги че ски х за зо р о в нуж но та кж е учи тыва ть те х но ло ги че ски е п о гр е ш но сти, во зни ка ю щ и е в о сно вно м п р и п р о ве де ни и п р о це ссо в ди ффузи и и фо то ли то гр а фи и . Та б л.1 М и ни ма льно до п усти мые р а зме р ы, мкм Ш и р и на ли ни и скр а йб и р о ва ни я сло я
60
Ра ссто яни е о тце нтр а скр а йб и р ую щ е й п о ло сы до кр а я сло я ме та лли за ци и и ли до кр а я ди ффузи о нно й о б ла сти
50-100
Ра зме р ко нта ктных п ло щ а до к для те р мо ко мп р е сси о нно й п р и ва р ки п р о во дни ко в d1 Ра ссто яни е ме ж ду ко нта ктными п ло щ а дка ми d2 Ра зме р ко нта ктных п ло щ а до к те сто вых эле ме нто в р а б о че й сх е мы Ш и р и на п р о во дни ка d3 п р и дли не ≤ 50 мкм п р и дли не ≥ 50 мкм Ра ссто яни е ме ж ду п р о во дни ка ми d4 п р и дли не ≤ 50 мкм п р и дли не ≥ 50 мкм Ш и р и на о б ла сти р а зде ли те льно й ди ффузи и d5 Ра ссто яни е о тб а зы до о б ла сти р а зде ли те льно й ди ффузи и d6 Ра ссто яни е ме ж ду кр а е м о б ла сти п о дле ги р о ва ни я ко лле кто р но го ко нта кта и кр а е м р а зде ли те льно й о б ла сти d7 Ра ссто яни е ме ж ду кр а е м р а зде ли те льно й о б ла сти и кр а е м скр ыто го n+-сло я d8 Ра ссто яни е ме ж ду кр а е м ко нта ктно го о кна в о ки сле к ко лле кто р у и кр а е м б а зы d9
100x100 70 50х 50
П о з. о б о зн. R1,R5 R2,R6 R3,R7 R4,R8
4 6 3 4 4 10 10 10
χR, % 20 15 20 15
χRs, % 2 4 4 2
Pн , мВ т 1 0,5 0,5 2
13.1 4к 1,6к 1к 0,4к
Н о ми на л 13.2 13.3 6,1к 2,1к 2,5к 840 1,4к 560 0,3к 0,2к
13.4 5к 2к 1,2к 0,5к
То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в выб р а тьи з б а нка да нны х . lmin = 2 мкм, ∆l = 0,5 мкм, Т= (-20...+65)о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², jk = 5*10-6 А/мкм². В ва р и а нте 13.1 и 13.3 - и зо ляци я р -п п е р е х о до м, 13.2 и 13.4 - ко мб и ни р о ва нна я.
7
8
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
37
Ра ссто яни е ме ж ду кр а е м ко нта ктно го о кна в о ки сле к б а зе и кр а е м б а зы d10 Ра ссто яни е ме ж ду эми тте р но й и б а зо во й о б ла стями d11 Ра ссто яни е ме ж ду кр а е м ко нта ктно го о кна в о ки сле к эми тте р у и кр а е м эми тте р а d12 Ра ссто яни е ме ж ду ко нта ктным о кно м к б а зе и эми тте р о м d13 Ра ссто яни е ме ж ду б а зо выми о б ла стями , сфо р ми р о ва нными в о дно м ко лле кто р е Ра ссто яни е ме ж ду эми тте р ными о б ла стями , сфо р ми р о ва нными в о дно й б а зе Ра ссто яни е ме ж ду ко нта ктным о кно м к ко лле кто р у и о б ла стью р а зде ли те льно й ди ффузи и d14 Ра зме р ы ко нта ктно го о кна к б а зе d15 Ра зме р ы ко нта ктно го о кна к эми тте р у d16
В а р и а нты 12.1 - 12.4.
П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5
χR, % 20 20 20 20 20
χRs , % 5 5 5 5 5
Pн , мВ т 2 2 1 1 2
12.1 2,6к 510 3к 630 150
Н о ми на л 12.2 12.3 2,4к 2,8к 560 600 3,5к 3,6к 680 700 180 160
12.4 3к 750 4к 720 140
То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в и ди о да VD5 выб р а ть и з б а нка да нны х , то п о ло ги ю ди о до в VD1-VD4 ско нстр уи р о ва ть са мо сто яте льно с уче то м ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льных х а р а кте р и сти к. lmin= 5 мкм, ∆l = 1,5 мкм, Т= (-20...+65) О С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², jk = 5*10-6 А/мкм². В ва р и а нта х 12.1 и 12.2 и зо ляци я р -п п е р е х о до м Uи п = 4В , 12.3 и 12.4 и зо ляци я ди эле ктр и ко м Uи п = 4В .
Ш и р и на о б ла сти п о дле ги р о ва ни я n+-сло я в ко лле кто р е d17 Ш и р и на ко нта ктно го о кна к ко лле кто р у d18 Ш и р и на р е зи сто р а d19 Ра зме р ы о кна вскр ыти я в о ки сле П е р е кр ыти е ме та лли за ци е й ко нта ктных о ко н в о ки сле к эле ме нта м И М С d20 Ра ссто яни е о ткр а я ко нта ктно го о кна к p+-р а зде ли те льным о б ла стям для п о да чи сме щ е ни я до кр а я о б ла сти р а зде ле ни я d21 Ра ссто яни е о ткр а я ко нта ктно го о кна к и зо ли р о ва нным о б ла стям nти п а для п о да чи сме щ е ни я до кр а я о б ла сти р а зде ле ни я d22 Ш и р и на ди ффузи о нно й п е р е мычки Ра зме р о кна в п а сси ви р ую щ е м о ки сле d23 Ра ссто яни е о ткр а я о кна в п а сси ва ци и до кр а я ко нта ктно й п ло щ а дки d24 Ра ссто яни е ме ж ду со се дни ми р е зи сто р а ми d25 Ра ссто яни е ме ж ду ди ффузи о нными и и о нно -ле ги р о ва нными р е зи сто р а ми Ра ссто яни е ме ж ду ко нта ктно й п ло щ а дко й и п р о во дящ е й до р о ж ко й d26 Ш и р и на скр ыто го n+-сло я Ра ссто яни е ме ж ду ко нта ктными п ло щ а дка ми те сто вых эле ме нто в
36
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
9
3 3 3 4 9 6 10 4x6 4x4 и ли 3х 5 8 4 5 2,5x2,5 2 6
6 3 100x100 6 7 4 20 4 40
В а р и а нты 11.1 - 11.4.
Ри с. 1. Ко нстр укти вно те х но ло ги че ски е о гр а ни че ни я п р и р а зр а б о тке то п о ло ги и И М С на б и п о ляр ных тр а нзи сто р а х .
2. О сно вные
п р а ви ла и зло ж е ни я и о фо р мле ни я те кста
О б ъе м п о ясни те льно й за п и ски кур со во го за да ни я о б ычно со ста вляе т20-25 стр а ни ц. П р и е е на п и са ни и не о б х о ди мо стр о го вып о лнять все тр е б о ва ни я, п р е дъявляе мые к о фо р мле ни ю на учно -те х ни че ски х р а б о т. Н и ж е п р и ве де ны о сно вные п р а ви ла о фо р мле ни я те кста и гр а фи че ско го ма те р и а ла за да ни я, мно ги е и з ко то р ых мо гутб ыть п о ле зны и п р и о фо р мле ни и о тче то в п о Н И РС, кур со вых и ди п ло мных р а б о т.
П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4
χR, % 10 10 10 10
χRs, % 2 2 4 4
Pн , мВ т 0,05 0,05 0,04 0,1
11.1 40к 20к 12к 500
Н о ми на л 11.2 11.3 50к 60к 25к 27к 14к 16к 550 630
11.4 50к 22к 12,4к 600
То п о ло ги я ди о до в VD1 - VD4 и тр а нзи сто р о в VT1 - VT4 выб и р а е тся и з б а нка да нны х о то п о ло ги и . Ф о то ли то гр а фи я п о зво ляе т п о лучи ть ми ни ма льный р а зме р эле ме нто в lmin = 2 мкм с а б со лю тно й п о гр е ш но стью ∆l = 0,5 мкм. Сх е ма р а б о та е тв ди а п а зо не те мп е р а тур (-20 ... +65)°С. Р о = 5·10-8 В т/мкм²; jk = 10-6 А/мкм² В ва р и а нта х 11.1 и 11.3 и сп о льзо ва тьи зо ляци ю р -п п е р е х о до м, а в ва р и а нта х 11.2 и 11.4- ди эле ктр и ко м.
10
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
35
В а р и а нты 10.1 - 10.4.
2.1. Ти тульный ли ст Ти тульный ли стп о ясни те льно й за п и ски кур со во го за да ни я о фо р мляе тся п о сле дую щ е му о б р а зцу: М и ни сте р ство о б р а зо ва ни я Ро сси йско й Ф е де р а ци и В о р о не ж ски й го суда р стве нный уни ве р си те т Ка фе др а фи зи ки п о луп р о во дни ко в и ми кр о эле ктр о ни ки КУ РСО В О ЕЗАД АН И Еп о кур су "М и кр о эле ктр о ни ка " Ра зр а б о та тьто п о ло ги ю п о луп р о во дни ко во й И М С И сп о лни те ль: студе нт5к д/о Стр и гуно в Е.В . П р о ве р и л до це нт Д и ка р е в Ю .И .
П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5 R6
χR, % 20 15 20 20 20 15
χRs , % 4 4 4 4 4 4
Pн , мВ т 1 2 2 1 1 1
10.1 2,5к 800 500 400 3,5к 100
Н о ми на л 10.2 10.3 2,8к 3,2к 750 910 470 500 350 420 4к 5к 150 180
В о р о не ж 2000г. 10.4 4к 980 520 450 6,5к 200
То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в вы б р а тьи з б а нка да нных о то п о ло ги и , то п о ло ги ю ди о до в ско нстр уи р о ва тьса мо сто яте льно с уче то м ко нстр укти вно те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льно сти х а р а кте р и сти к. lmin = 3 мкм, ∆l = 1 мкм , Т= (-20...+60)о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², jk = 5*10-6 А/мкм². В ва р и а нта х 10.1, 10.2, 10.4 и зо ляци я p-n п е р е х о до м Uи п = 4В ±10%; 10.3 и зо ляци я ди эле ктр и ко м Uи п = 5В ±10%.
Сле дуе т учи ты ва ть, что п о ясни те льна я за п и ска кур со во го за да ни я те х ни че ски й до куме нт, п о это му р а зли чные ср е дства укр а ш е ни я ти тульно го ли ста (х удо ж е стве нны е ш р и фты, ви нье тки , на дп и си р а зных цве то в и т.п .) являю тся и зли ш ни ми . Н а дп и си сле дуе т вып о лнять че р те ж ным ш р и фто м че р но й туш ью . Ра зме р ш р и фта не р е гла ме нти р уе тся. Д о п уска е тся вып о лне ни е на дп и се й ш а р и ко во й р учко й и ма ш и но п и сью .
2.2. Со ста вле ни е
о гла вле ни я О гла вле ни е сле дуе т п о ме щ а ть ср а зу ж е за ти тульным ли сто м. О но да е т во змо ж но сть п р е дста ви ть о б щ е е со де р ж а ни е п о ясни те льно й за п и ски и п о зво ляе т б ыстр о на йти не о б х о ди мые све де ни я. О б ычно п о ясни те льна я за п и ска и ме е т о дно ступ е нча тую р уб р и ка ци ю , п р и ко то р о й ве сь те кст р а зб и ва е тся то лько на п а р а гр а фы п р и б ли зи те льно р а вно це нно й зна чи мо сти . П а р а гр а фы нуме р ую т а р а б ски ми ци фр а ми . О б ъе м п а р а гр а фо в ка к п р а ви ло не до лж е н п р е выш а ть двух п яти стр а ни ц. В ка че стве и ллю стр а ци и п р и ве де но п р и ме р но е о гла вле ни е п о ясни те льно й за п и ски кур со во го за да ни я "Ра зр а б о та ть то п о ло ги ю И М С б а зо во го ло ги че ско го эле ме нта И -Н Е".
34
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
11
О гла вле ни е
В а р и а нты 9.1 - 9.4.
3 1.Те х ни че ско е за да ни е . 2.Н а зна че ни е И М С. П р и нци п е е р а б о ты, на зна че ни е о сно вных эле ме нто в. 3.У сло вно е о б о зна че ни е И М С. Та б ли ца и сти нно сти . 4. В ыб о р то п о ло ги и а кти вных эле ме нто в. 5. Ко нстр уи р о ва ни е и р а сче тп а сси вных эле ме нто в И М С. 6. Ра зр а б о тка то п о ло ги и И М С. То п о ло ги че ски е че р те ж и . 7. Те х но ло ги че ски й ма р ш р ут. 8. Л и те р а тур а .
5 9 10 11 16 21 23
2.3. О фо р мле ни е и и зло ж е ни е те кста П о ясни те льна я за п и ска кур со во го за да ни я о фо р мляе тся р уко п и сно , ма ш и но п и сно и ли с п о мо щ ью ко мп ью те р но го на б о р а . В р уко п и сно м ва р и а нте за п и ска до лж на б ыть на п и са на а ккур а тно р а зб о р чи вым п о че р ко м че р е з тр а фа р е т № 3 (р а ссто яни е ме ж ду ли не йка ми - 10 мм). Ре ко ме ндуе ма я высо та : п р о п и сных б укв и ци фр - 6-7 мм; стр о чных - 3-4 мм; и нде ксо в и п о ка за те ле й - в 1,5-2 р а за ме ньш е б укве нных о б о зна че ни й, к ко то р ым о ни о тно сятся. П р и ко мп ью те р но м на б о р е в р е да кто р е WORD р е ко ме ндуе мые для те кста ш р и фты: Times New Roman, Journal и ли Antique р а зме р о м 13 п ункто в, ме ж стр о чный и нте р ва л 1.1. В р е да кто р е Л ЕКСИ КО Н - ш р и фт «М а ш и но п и сь», ме ж стр о чный и нте р ва л 1.5. Ра зме р те ксто во го ма те р и а ла , вклю ча я и ллю стр а ци и , не до лж е н п р е выш а ть п о го р и зо нта ли 170 мм, п о ве р ти ка ли 250 мм. Ре ко ме ндуе мые р а зме р ы п о ле й: сле ва 35 мм, сп р а ва 10 мм, све р х у 25 мм, сни зу 20 мм. П е р е но сы о тде льны х б укв сло ва в на зва ни и р а зде ло в и п о др а зде ло в не до п усти мы. П р е дло ги и со ю зы, п р и х о дящ и е ся на ко не ц стр о ки за го ло вка , п е р е но сятна сле дую щ ую . То чки в ко нце за го ло вко в, на зва ни й та б ли ц и п о др и суно чных п о дп и се й не ста вят. Аб за цный о тступ до лж е н б ыть о ди на ко вым п о все му те ксту и р а вняться 5 зна ка м. Н е до п усти мы та к на зыва е мые «ви сячи е » (не п о лны е ) стр о ки в на ча ле стр а ни цы, во и зб е ж а ни е ко то р ых мо ж но уме ньш и ть те кст на о дну стр о ку на п р е дыдущ е й стр а ни це . П р и на п и са ни и фо р мул, вклю че нных в о тде льную стр о ку, не о б х о ди мо уве ли чи ть р а ссто яни е ка к ме ж ду фо р муло й и те ксто выми стр о ка ми , та к и ме ж ду фо р мула ми , е сли и х б о ле е о дно й стр о ки . Ра ссто яни е ме ж ду стр о ка ми уве ли чи ва ю ти п р и на ли чи и сло ж ных фо р мульных вы р а ж е ни й не п о ср е дстве нно в те ксто вых стр о ка х . П р о стые фо р мулы с др о б ью не о б х о ди мо и зо б р а ж а ть че р е з ко сую че р ту. П р и и сп о льзо ва ни и зна чи те льно го ко ли че ства фо р мул, а та к ж е фо р мул, на ко то р ые в да льне йш е м де ла ю тся ссылки , и х сле дуе т нуме р о ва ть. И х но ме р а , за клю че нные в кр углые ско б ки , п р о ста вляю тна о дно м ур о вне с со о тве тствую щ е й
П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5 R6
χR, % 15 20 20 20 20 20
χRs, % 3 5 5 5 5 5
Pн , мВ т 1 2 2 2 3 3
9.1 3к 910 600 500 2,7к 100
Н о ми на л 9.2 9.3 3,3к 4к 910 1к 650 500 500 400 2,7к 3к 150 160
9.4 4,5к 1к 520 450 3,3к 180
То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в выб р а тьи з б а нка да нных о то п о ло ги и , то п о ло ги ю ди о до в ско нстр уи р о ва ть са мо сто яте льно с уче то м ко нстр укти вно те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льно сти х а р а кте р и сти к. lmin = 3 мкм, ∆l = 1 мкм , Т= (-20...+65)о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², В
jk = 5*10-6 А/мкм². ва р и а нта х 9.1 и 9.3 и зо ляци я р -п -п е р е х о до м Uи п = 4,5В ; 9.2 - и зо ляци я
ди эле ктр и ко м Uи п = 9В ; 9.4 - ко мб и ни р о ва нна я Uи п = 4,5В .
12
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
33
фо р муло й, выр а вни ва я и х п о п р а во му кр а ю те кста . П е р е но сы фо р мул на др угую стр о ку до п уска ю тся на зна ка х р а ве нства , умно ж е ни я, де ле ни я и вычи та ни я. В случа е п е р е но са мно ж и те ле й зна к умно ж е ни я о б о зна ча ю т кр е сто м. Зна к, на ко то р о м сде ла н п е р е но с, п о вто р яю т два ж ды - в ко нце п е р во й стр о ки и на ча ле вто р о й. П р и п е р е но се фо р мулы с о дно й стр о ки на др угую е е но ме р р а сп о ла га ю т на ур о вне п о сле дне й сто ки . П р и ссы лке в те ксте на фо р мулу ука зыва ю те е но ме р . Н а п р и ме р : «... п о фо р муле (5).» Если фо р мула со де р ж и тси мво лы, не р а сш и фр о ва нные до это го в те ксте , то о ни до лж ны б ыть р а сш и фр о ва ны в эксп ли ка ци и , п о ме щ е нно й не п о ср е дстве нно п о д фо р муло й. Д ля это го п о сле фо р мулы п е р е д эксп ли ка ци е й ста вят за п ятую . П е р вую стр о ку эксп ли ка ци и на чи на ю т со сло ва «где », дво е то чи е п о сле не го не ста вят. Ра сш и фр о вку си мво ло в п р о во дят в то й ж е п о сле до ва те льно сти , в ка ко й о ни да ны в фо р муле . В ко нце ка ж до й р а сш и фр о вки ста вят то чку с за п ято й, а в ко нце п о сле дне й - то чку. Н а п р и ме р : Д ля ступ е нча то го (р е зко го ) p-n - п е р е х о да уде льна я б а р ье р на я е мко сть
В а р и а нты 8.1 - 8.4.
C0 j =
П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5 R6
χR, % 20 20 20 20 20 20
χRs, % 5 5 3 3 4 5
Pн , мВ т 2 2 1 1 2 2
8.1 25к 8к 1,5к 3к 4к 0,2к
Н о ми на л 8.2 8.3 12к 22к 4к 6к 910 1,5к 1,5к 2,5к 2к 3к 0,1к 0,15к
8.4 2,9к 1к 0,5к 0,25к 0,7к 0,1к
То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в VT2 - VТ6 выб р а ть и з б а нка да нных , то п о ло ги ю ди о до в VД 1 - VД 4 и тр а нзи сто р а VТ1 ско нстр уи р о ва ть са мо сто яте льно с уче то м ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льно сти х а р а кте р и сти к. lmin = 3 мкм, ∆l = 1 мкм, Т= (-20...+60) о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², jк = 5*10-6 А/мкм². И зо ляци я во все х ва р и а нта х р -п п е р е х о до м.
ε ε 0 qN a , 2(ϕ k − U )
(14)
где Na - ко нце нтр а ци я а кце п то р о в в б а зе ; U - на п р яж е ни е , п р и ло ж е нно е к pn - п е р е х о ду. (П р и усло ви и , что ε, εo, q, ϕk - уж е р а сш и фр о ва ны.) В эксп ли ка ци и р а сче тно й фо р мулы п о сле те кста р а сш и фр о вки си мво ло в не о б х о ди мо п р и во ди ть о б о зна че ни я е ди ни ц фи зи че ски х ве ли чи н, ко то р ые о т те кста о тде ляю тза п ято й. Н а п р и ме р : То лщ и на о б ла сти о б е дне нно го сло я в о б ла сти б а зы о п р е де ляла сь п о сле дую щ е й фо р муле :
ZP =
2ε ε 0 N g (ϕ k − U к б ) qN a ( N a + N g )
,
где ε ди эле ктр и че ска я п р о ни ца е мо сть п о луп р о во дни ка ; εo=8,85•10-14 Ф •см-1 - а б со лю тна я ди эле ктр и че ска я п р о ни ца е мо сть ва куума ; Ng - ко нце нтр а ци я до но р но й п р и ме си в ко лле кто р но й о б ла сти , см-3; ϕk ко нта ктна я р а зно сть п о те нци а ло в, В ; Uкб - на п р яж е ни е на ко лле кто р но м п е р е х о де ; q = 1,6•10-19 Кл - за р яд эле ктр о на ; Nа - ко нце нтр а ци я а кце п то р ных п р и ме се й в б а зе , см-3. М е ж ду си мво ло м (ци фр о вым и ли б укве нным) и р а зме р но стью о б яза те льно выде р ж и ва ю ти нте р ва л. П е р е но с на др угую стр о ку о б о зна че ни й е ди ни ц, сле дую щ и х п о сле чи сло вых о б о зна че ни й ве ли чи н, не до п усти м. Еди ни цы и зме р е ни я и р а зме р но сти , уп о тр е б ляе мые б е з чи сло вых ве ли чи н, п и ш ут в те ксте п о лно стью сло ва ми (и склю че ни е : го ло вки и б о ко ви ки та б ли ц; р а сш и фр о вки б укве нных о б о зна че ни й, вх о дящ и х в фо р мулы). П р и р а б о те на д те ксто м за да ни я сле дуе тдо б и ва ться то чно го , за ко нче нно го и , в то ж е вр е мя, на и б о ле е п р о сто го и п о нятно го п о стр о е ни я фр а з, фо р мули р о во к
32
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
13
и выво до в. Н е о б х о ди мо и зб е га ть дли нных и за п ута нных п р е дло ж е ни й. П р и это м б е з ущ е р б а для и зла га е мо й мысли п о выш а е тся эффе кти вно сть е е во сп р и яти я. В на учно -те х ни че ско й ли те р а тур е п р и няты не о п р е де ле нно -ли чна я и б е зли чна я фо р мы и зло ж е ни я, п о дче р ки ва ю щ и е о б ъе кти вный х а р а кте р явле ни й и п р о це ссо в, о б щ е п р и нятый х а р а кте р де йстви й и р е ш е ни й. Ана ли з сти ли сти ки кур со вых за да ни й п о ка зыва е т, что не ко то р ые студе нты ве дут и зло ж е ни е о т со б стве нно го и ме ни , что п о п р о сту не гр а мо тно . Н а п р и ме р п и ш ут "выб и р а ю то п о ло ги ю : ...", "р а ссчи тыва ю п о фо р муле ..." и т.д. М но ги е уп о тр е б ляю то б о р о ты с ме сто и ме ни е м "мы". П р а ви льно п и са ть в за ви си мо сти о т вр е ме ни со ве р ш е ни я де йстви я: "выб и р а е тся то п о ло ги я..." и ли "выб р а на то п о ло ги я...", "р а ссчи тыва е тся п о фо р муле ..." и ли "р а ссчи та на п о фо р муле ..." и т.д. Бо льш е все го сти ли сти че ски х п о гр е ш но сте й студе нты до п уска ю т п р и и зло ж е ни и р а сче то в, ко гда в со ста в п р е дло ж е ни я вх о дятфо р мулы. П р е дло ж е ни е с фо р муло й нуж но стр о и ть та к, что б ы сло ва , си мво лы и зна ки фо р мулы со ста вляли гр а мма ти че ски п р а ви льную ко нстр укци ю с за ко нче нным смысло м. Н а п р и ме р : "Со п р о ти вле ни е р е зи сто р а Rн = Rs l/b+ 2Rk" Н уж но и зб е га ть за со р е ни я языка вво дными сло ва ми , ка нце ляр и зма ми , п устыми тр а фа р е тными выр а ж е ни ями , а р х а и зма ми . Ча сто уп о тр е б ляю тся та ки е п о р тящ и е р е чь сло ва и выр а ж е ни я : на се го дняш ни й де нь, п р а кти че ски , фа кти че ски , во о б щ е го во р я и т.п . Стр е мясь б ыстр е е на п и са ть п о ясни те льную за п и ску, мно ги е студе нты ш и р о ко п р и ме няю т п р о и зво льны е со кр а щ е ни я сло в и сло во со че та ни й, а не ко то р ые сло ва за ме няю тма те ма ти че ски ми зна ка ми . Бе зусло вно , что р а зумны е со кр а щ е ни я в те ксте за да ни я нуж ны и п о ле зны, но о ни до лж ны вып о лняться п о уста но вле нным п р а ви ла м. Сле дуе т все гда п о мни ть, что со кр а щ е ни ями не о б х о ди мо п о льзо ва ться уме р е нно . М но го чи сле нные со кр а щ е ни я уто мляю т чи та те ля и за тр удняю т п о ни ма ни е смысла на п и са нно го . О сно вно й фо р мо й со кр а щ е ни я, и сп о льзуе мо й в те кста х студе нче ски х р а б о т, являю тся б укве нны е а б б р е ви а тур ы, о б р а зо ва нные и з п е р вых б укв сло в со кр а щ а е мо го сло во со че та ни я. Ра зли ча ю т а б б р е ви а тур ы о б щ е п р и нятые : СШ А, Л Д П Р, Э В М и др .; сп е ци а льны е , п р и нятые в сп е ци а льно й ли те р а тур е и п о нятны е чи та те лям, ко то р ым о на а др е со ва на : И М С, СБИ С, Д О ЗУ П В и т.п .; и нди ви дуа льные , п р и ме няе мые то лько в это м тр уде . И нди ви дуа льные а б б р е ви а тур ы ш и р о ко п р и ме няю т, ко гда в те ксте мно го кр а тно встр е ча ю тся усто йчи вые сло во со че та ни я. И х сле дуе то го во р и ть п р и п е р во м уп о ми на ни и , п о ме сти в за со кр а щ а е мым со че та ни е м е го а б б р е ви а тур у, на п и са нную п р о п и сными б уква ми в ско б ка х . В о тх а р а кте р ные п р и ме р ы: мо щ ный высо ко ча сто тный тр а нзи сто р (М В ЧТ), и о нно -ле ги р о ва нный р е зи сто р (И Л Р). Д р уго й фо р мо й со кр а щ е ни я являю тся гр а фи че ски е со кр а щ е ни я. В ни х вме сто ча сти , о тсе че нно й о т ко нца сло ва , ста вят то чку, вме сто вы ки нуто й се р е ди ны сло ва - де фи с. В п о ясни те льно й за п и ске за да ни я не р е ко ме ндуе тся и сп о льзо ва ть эту фо р му. В о змо ж но ли ш ь и сп о льзо ва ни е та ки х о б щ е п р и няты х ,
В а р и а нты 7.1 - 7.4.
П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4 R5 R6
χR, % 15 15 15 20 20 20
χRs, % 1 2 2 3 3 3
Pн , мВ т 2 2 1 1 2 2
7.1 3к 470 4,1к 510 2,7к 100
Н о ми на л 7.2 7.3 3,5к 4,5к 500 610 5к 5,2к 630 700 3к 4к 120 160
7.4 5к 720 5,6к 750 4,5к 180
То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в выб р а ть и з б а нка да нных , то п о ло ги ю ди о до в ско нстр уи р о ва ть са мо сто яте льно с уче то м ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льно сти х а р а кте р и сти к. lmin = 3 мкм, ∆l = 1 мкм, Т= (-20...+60) о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², jk = 5*10-6 А/мкм². И зо ляци я во все х ва р и а нта х р -п п е р е х о до м, Uи п = 4В ±10%.
14
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
31
В а р и а нты 6.1 - 6.4.
П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4
χR, % 15 10 10 15
χRs , % 5 3 3 5
Pн , мВ т 0,2 0,2 0,1 0,1
6.1 4к 1,6к 1к 150
Н о ми на л 6.2 6.3 5,1к 4,2к 2,5к 2к 1,4к 1,2к 180 100
6.4 2,8к 750 510 160
То п о ло ги я а кти вных эле ме нто в выб и р а е тся и з б а нка да нных о то п о ло ги и . Ф о то ли то гр а фи я п о зво ляе т п о лучи ть ми ни ма льный р а зме р эле ме нто в lmin = 5 мкм с а б со лю тно й п о гр е ш но стью ∆l = 1мкм. Сх е ма р а б о та е тв ди а п а зо не те мп е р а тур (-20 ... +60)°С Pо = 5·10-8 В т/мкм²; j k = 10-6 A/мкм². В ва р и а нта х 6.1 и 6.3 и сп о льзо ва тьи зо ляци ю эле ме нто в p-n п е р е х о до м, а в ва р и а нта х 6.2 и 6.4 - ди эле ктр и ко м.
п о нятных все м, со кр а щ е ни й, ка к: и т.д., и т.п ., и др ., и п р . П р и вып о лне ни и за да ни я и сп о лни те ли ш и р о ко и сп о льзую т р а зли чны е ли те р а тур ные и сто чни ки , и з ко то р ы х за и мствую т ме то ды р а сче та , сп р а во чны е да нные и т.п . П р и нято де ла ть на ни х ссылки в те ксте , п о зво ляю щ и е п о зна ко ми ться чи та те лю с п е р во и сто чни ко м п р и кр и ти че ско м р а зб о р е р а б о ты и ли для углуб ле ни я сво и х зна ни й в да нно й о б ла сти . Ссылку в те ксте со п р о во ж да ю т п о р ядко вым но ме р о м, п о д ко то р ым это т и сто чни к вклю че н в о б щ и й сп и со к ли те р а тур ы. Н о ме р и сто чни ка в те ксте за клю ча ю тв п р ямые ско б ки . Ра сп р о стр а не нно й о ш и б ко й в кур со вых за да ни ях являе тся о тсутстви е ссыло к на и сто чни ки за и мство ва ни я те х и ли и ных све де ни й. Н о встр е ча ю тся р а б о ты, в ко то р ых п е р е д ка ж до й фо р муло й и ме е тся ссылка на ли те р а тур ный и сто чни к. Э то др уга я кр а йно сть. Н е сле дуе т де ла ть ссылки на и сто чни ки п р и и сп о льзо ва ни и о б щ е и зве стных фо р мул, ясных те о р е ти че ски х п о ло ж е ни й. П р и р а сче те ка ки х -ли б о эле ме нто в И М С ссы лку на и сто чни к, и з ко то р о го за и мство ва н ме то д и п о р ядо к р а сче та , сле дуе т де ла ть то лько о ди н р а з, в на ча ле р а сче та . Н е о б х о ди мо ссы ла ться на и сто чни к п р и за и мство ва ни и эмп и р и че ски х фо р мул, п о луче нных о п ытным п уте м. Н е р е ко ме ндуе тся де ла тьссылки в те ксте на не о п уб ли ко ва нные ма те р и а лы (на п р и ме р , на ко нсп е кты ле кци й). В сп и со к ли те р а тур ы, сна б ж е нный за го ло вко м "Л и те р а тур а ", вклю ча ю т все и сп о льзо ва нные и сто чни ки и р а сп о ла га ю т и х в п о р ядке п о явле ни я п е р вых ссыло к на ни х в те ксте . Э то т сп и со к сле дуе т о фо р млять п о ГО СТ 7.1-84. Све де ни я о кни га х до лж ны вклю ча ть: фа ми ли ю и и ни ци а лы а вто р а , за гла ви е кни ги , ме сто и зда ни я, и зда те льство , го д и зда ни я и о б щ е е ко ли че ство стр а ни ц. П р и на ли чи и б о ле е тр е х а вто р о в сна ча ла п и ш е тся за гла ви е кни ги , за те м, п о сле ко со й че р ты, и ни ци а лы и фа ми ли и а вто р о в. Д о п уска е тся ука зыва ть фа ми ли и п е р вых тр е х а вто р о в и сло ва "и др ." Н а и ме но ва ни е ме ста и зда ни я не о б х о ди мо п р и во ди ть п о лно стью в и ме ни те льно м п а де ж е . Д о п уска е тся со кр а щ е ни е то лько двух го р о до в: М о сква (М ) и Л е ни нгр а д (Л ) и ли Са нкт-П е те р б ур г (С-П б .). Н а п р и ме р : 1.П о но ма р е в М .Ф ., Ко но п ле в Б.Г. Ко нстр уи р о ва ни е и р а сче тми кр о сх е м и ми кр о п р о це ссо р о в.- М .: Ра ди о и связь,1986.-176 с. 2.Авто ма ти за ци я ко нстр уи р о ва ни я б о льш и х и нте гр а льных ми кр о сх е м/ А.И .П е тр е нко , П .П Сып чук, А.Я . Те те льб а ум и др . - Ки е в: В ысш а я ш ко ла , 1983.312с. Если на ти тульно м ли сте кни ги а вто р (а вто р ы) не ука за н (сп р а во чни ки , ко лле кти вные тр уды и т.п .), но ука за н р е да кто р , то ссылку на чи на ю тс на зва ни я кни ги , за те м п р и во дяти ни ци а лы и фа ми ли ю р е да кто р а , а да ле е ука зыва ю тте ж е эле ме нты и в то й ж е п о сле до ва те льно сти , что и п р и ссылке на кни гу п о д фа ми ли е й а вто р а . Н а п р и ме р : 3. Сп р а во чни к п о и нте гр а льным ми кр о сх е ма м /П о д р е д. В .В . Та р а б р и на .М .: Э не р ги я, 1980.-456с. Све де ни я о ста тье и з ж ур на ла и ли др уго го п е р и о ди че ско го и зда ни я до лж ны вклю ча ть: фа ми ли ю и и ни ци а лы а вто р а (а вто р о в), за гла ви е ста тьи на языке о р и ги на ла , на и ме но ва ни е ж ур на ла , на и ме но ва ни е се р и и (е сли та ко ва я и ме е тся), го д вып уска , но ме р ж ур на ла и ли вып уска , стр а ни цы. Н а п р и ме р ;
30
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
15
4. П р е снух и н Л .Н ., Ш и ш ке ви ч А.А. К во п р о су о функци о на льно м п о дх о де к п р о е кти р о ва ни ю б о льш и х и нте гр а льных ми кр о сх е м // Э ле ктр о нна я те х ни ка . Се р . 3. М и кр о эле ктр о ни ка . 1971. В ып . 1. С. 53-63. Если чи сло а вто р о в ста тьи со ста вляе тб о ле е тр е х , то све де ни я о не й п и ш ут в сле дую щ е й п о сле до ва те льно сти : на зва ни е ста тьи , и ни ци а лы и фа ми ли и а вто р о в (до п уска е тся п е р вы х тр е х ), а да льш е в то й ж е п о сле до ва те льно сти , что и в 4. Н а п р и ме р : 5. Ср а вни те льный а на ли з мо де ле й СВ Ч тр а нзи сто р о в на ге те р о п е р е х о да х / В .В .М ур а вье в, А.А.Та ми ло , Г.А.Го дун и др .//И зве сти я вузо в. Се р . Ра ди о эле ктр о ни ка . 1992. т. 35. В ып .9-10.С.27-32. В се б е з и склю че ни я стр а ни цы п о ясни те льно й за п и ски нуме р ую та р а б ски ми ци фр а ми в п р а во м ве р х не м углу. Н уме р а ци ю стр а ни ц на чи на ю т с ти тульно го ли ста . Н а стр а ни це 1 (ти тульный ли ст) но ме р стр а ни цы не ста вят. В о и зб е ж а ни е о ш и б о к р е ко ме ндуе тся стр а ни цы и р и сунки п р е два р и те льно нуме р о ва ть п р о стым ка р а нда ш о м, а о ко нча те льно - в сш и то й п о ясни те льно й за п и ске . П ло щ а дь ли ста , о тве де нную п о д те кст и ли р и сунки , не сле дуе т о гр а ни чи ва тьр а мко й, не о п р а вда нно за тр а чи ва я на п р о е ктдо п о лни те льно е вр е мя.
В а р и а нты 5.1 - 5.4.
3. Тр е б о ва ни я к и ллю стр а ти вно - гр а фи че ско мума те р и а лу В п о ясни те льно й за п и ске за да ни я и ллю стр а ци ю , не за ви си мо о т е е со де р ж а ни я (сх е ма , че р те ж , ди а гр а мма ), на зыва ю тр и сунко м. Д р уги е о б о зна че ни я и ллю стр а ци и не до п уска е тся.
3.1. О фо р мле ни е р и сунко в и те ксто в к ни м Ри сунки нуме р ую т в п о р ядке и х р а сп о ло ж е ни я на о тде льных стр а ни ца х и ли вкле йка х б о льш о го фо р ма та . Ри суно к сле дуе т п о ме щ а ть о ко ло те кста , в ко то р о м вп е р вы е о не м уп о ми на е тся. Н о это ука за ни е не п р е п ятствуе т о б ъе ди не ни ю не ско льки х р и сунко в, на п р и ме р , то п о ло ги и р е зи сто р о в, на ли сте ми лли ме тр о во й б ума ги . О дна ко п о во змо ж но сти нуж но стр е ми ться р а зме щ а тьи х б ли ж е к те ксту. Ри сунки вы п о лняю тна ли ста х с те ксто м и ли на о тде льных ли ста х фо р ма та А4 ка р а нда ш о м, че р ными че р ни ла ми и ли че р но й туш ью с п о мо щ ью че р те ж ных и нстр уме нто в (а не о т р уки ). Ра зные цве та р е ко ме ндуе тся п р и ме нять то лько для о б о зна че ни я р а зных сло е в че р те ж а о б щ е го ви да то п о ло ги и . Ри сунки до лж ны и ме ть на и ме но ва ни е и , п р и не о б х о ди мо сти , п о ясняю щ и е да нные (те кст п о д р и сунко м). Н а и ме но ва ни е п о ме щ а ю т на д р и сунко м, п о ясняю щ и е да нны е - п о д ни м. Н о ме р р и сунка ука зыва ю т ни ж е п о ясняю щ и х да нных . Та к ка к в п о ясни те льно й за п и ске чи сло р и сунко в о б ычно не п р е выш а е т 10-15, то р е ко ме ндуе тся и сп о льзо ва тьо дно п о зи ци о нную скво зную нуме р а ци ю .
П о з. о б о зн. R1,R4 R2,R3 R5,R6 R7,R8
χR, % 20 20 15 20
χRs, % 5 4 3 5
Pн , мВ т 2 2 1 1
5.1 1,2к 2к 3к 470
Н о ми на л 5.2 5.3 1,5к 1,3к 2,2к 2,6к 4,2к 3,8к 510 500
5.4 1,6к 2,8к 4к 620
То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в и ди о до в выб р а ть и з б а нка да нных . lmin = 5мкм, ∆l = 1мкм, T = (-20...+65) о C, Pо = 5·10-7 В т/мкм², j k = 5·10-6 A/мкм². В ва р и а нта х 5.1 и 5.3 и зо ляци я p-n-п е р е х о до м, 5.2 и 5.4 и зо ляци я ди эле ктр и ко м.
16
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
29
В а р и а нты 4.1 - 4.4.
П о з. о б о зн. R1 R2 R3 R4
χR, % 15 20 20 15
χRs , % 5 3 3 3
Pн , мВ т 1 2 2 1
4.1 2,5к 470 3к 150
3.2. П р а ви ла
п о стр о е ни я и о фо р мле ни я п р и нци п и а льных эле ктр и че ски х сх е м П р о це сс ко нстр уи р о ва ни я ми кр о сх е м на чи на е тся с выче р чи ва ни я е е эле ктр и че ско й сх е мы, ко то р а я являе тся о б яза те льным до куме нто м ко мп ле кта ко нстр укто р ско й до куме нта ци и . П р а ви ла п о стр о е ни я и вып о лне ни я п р и нци п и а льных эле ктр и че ски х сх е м уста но вле ны ста нда р та ми ЕСКД . Что б ы п р а ви льно и б ыстр о на че р ти ть п р и нци п и а льную эле ктр и че скую сх е му, не о б х о ди мо зна тьо сно вные п р а ви ла , п р и ве де нны е ни ж е : 1. В се эле ме нты И М С на сх е ме и зо б р а ж а ю тв ви де усло вных гр а фи че ски х о б о зна че ни й (П р и ло ж е ни е 1). 2. Гр а фи че ски е о б о зна че ни я эле ме нто в и со е ди няю щ и е и х ли ни и связи сле дуе тр а сп о ла га тьта к, что б ы о б е сп е чи тьна и лучш е е п р е дста вле ни е о стр уктур е И М С. Л и ни и связи до лж ны со сто ятьи з го р и зо нта льны х и ве р ти ка льных о тр е зко в и и ме ть ми ни ма льно е ко ли че ство и зло мо в и п е р е се че ни й. Ра ссто яни е ме ж ду со се дни ми п а р а лле льными ли ни ями связи до лж но б ыть не ме не е 3 мм. Н а р и с.2 п о ка за ны фр а гме нты не п р а ви льно и п р а ви льно выче р че нно й сх е мы. Э ле ме нты сх е мы, и зо б р а ж е нно й на Ри с.2а , не выр о вне ны п о го р и зо нта ли, и зо б р а ж е ни е ка ска до в р а зно е , и ме ю тся не нуж ные п о во р о ты ли ни й связи . Н а р и с. 2б эле ме нты сх е мы р а зме щ е ны и о б ъе ди не ны р а ци о на льно .
Н о ми на л 4.2 4.3 2,7к 3,2к 630 500 4,1к 4к 200 180
Неп р а ви льно
П р а ви льно
а)
б)
4.4 3,5к 910 3,5к 160
То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в и ди о до в выб р а ть и з б а нка да нных . lmin = 5мкм, ∆l = 1мкм, Т= (-20...+60) о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм², jk = 5*10-6 А/мкм². В ва р и а нта х 4.1 и 4.3 и зо ляци я р -п -п е р е х о до м, 4.2 и 4.4 и зо ляци я ди эле ктр и ко м.
Ри с.2 Ф р а гме нты не п р а ви льно (а ) и п р а ви льно (б ) вып о лне нно й п р и нци п и а льно й эле ктр и че ско й сх е мы. 3. Гр а фи че ско е о б о зна че ни е эле ме нто в сле дуе твып о лнятьли ни ями то й ж е то лщ и ны, что и ли ни и связи . В кур со вых за да ни ях р е ко ме ндуе тся то лщ и ны ли ни й выб и р а тьр а вными 0.4-0.5 мм. 4. В со о тве тстви и с ГО СТ 2.751-73 в узла х эле ктр и че ско й связи не о б х о ди мо п о ка за тьза че р не нные то чки ди а ме тр о м 1.5-2.0 мм. 5. В х о ды И М С р а сп о ла га ю т, ка к п р а ви ло , сле ва , а вых о ды - сп р а ва . 6. П р и выче р чи ва ни и сх е мы сле дуе т п р е дусма тр и ва ть о ко ло усло вны х
28
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
17
о б о зна че ни й ме сто для за п и си и х п о зи ци о нных о б о зна че ни й, ко то р ые п р о ста вляю т на сх е ме с п р а во й сто р о ны эле ме нто в и ли на д ни ми . П о р ядко вые но ме р а эле ме нта м сх е м п р и сва и ва ю тна чи на я с е ди ни цы в п р е де ла х ка ж до го ви да эле ме нто в в на п р а вле ни и све р х у вни з и сле ва на п р а во . П р и вып о лне ни и че р те ж а эле ктр и че ско й п р и нци п и а льно й сх е мы на п о луп р о во дни ко вую И М С п е р е че нь эле ме нто в не со ста вляе тся, а п а р а ме тр ы эле ме нто в, до п уски на ни х и др уги е да нные р е ко ме ндуе тся ука зыва ть на п о ле че р те ж а . В кур со во м ж е за да ни и эти да нные сле дуе тп о ме щ а тьв та б ли цу.
В а р и а нт3.1 -3.4
3.3. О фо р мле ни е
то п о ло ги че ски х че р те ж е й То п о ло ги че ски й че р те ж п о луп р о во дни ко во й И М С являе тся че р те ж о м, о п р е де ляю щ и м о р и е нта ци ю и вза и мно е р а сп о ло ж е ни е все х эле ме нто в ми кр о сх е мы на кр и ста лле . О н р е гла ме нти р уе т фо р му и р а зме р ы эле ме нто в, п р е до п р е де ляе то п ти ма льно е р а зме щ е ни е эле ме нто в на кр и ста лле и о б е сп е чи ва е т и зго то вле ни е ми кр о сх е мы с за да нными х а р а кте р и сти ка ми . То п о ло ги че ски й че р те ж являе тся о сно вным до куме нто м, п о ко то р о му мо ж но о це ни ть во змо ж ный х а р а кте р и ве ли чи ну п а р а зи тных связе й в И М С, р а ссчи та тье е те п ло вые р е ж и мы. То п о ло ги че ски й че р те ж вып о лняе тся на не ско льки х ли ста х . Н а п е р во м ли сте все гда р а зме щ а е тся че р те ж о б щ е го ви да то п о ло ги и И М С с и зо б р а ж е ни е м все х сло е в о дно вр е ме нно . В кур со во м за да ни и это т че р те ж р е ко ме ндуе тся вып о лнять на ли сте ми лли ме тр о во й б ума ги с и сп о льзо ва ни е м ли ни й р а зных цве то в для и зо б р а ж е ни я р а зли чных сло е в И М С, на п р и ме р , эми тте р но го - че р ный, б а зо во го - кр а сны й, р а зде ли те льно го (ко лле кто р но го )- зе ле ный, скр ыто го зе ле ный п ункти р ный, ме та лли за ци и - ж е лтый, о кна в о ки сле для ко нта кта к эле ме нта м -си ни й ш тр и х о во й, о кна в п а сси ви р ую щ е м (за щ и тно м) о ки сле - си ни й не п р е р ывный. В п р о це ссе выче р чи ва ни я то п о ло ги и во змо ж ны и зме не ни я ге о ме тр и и п а сси вных эле ме нто в, п о зво ляю щ и е о п ти ми зи р о ва ть ко мп о но вку И М С. Н а то п о ло ги че ско м че р те ж е о б щ е го ви да п о п е р и фе р и и кр и ста лла р а сп о ла га ю т ко нта ктные п ло щ а дки , п р е дна зна че нные для эле ктр и че ско й связи с выво да ми ко р п уса ми кр о сх е мы. Н а и зо б р а ж е ни ях ко нта ктных п ло щ а до к п р о ста вляю т п о р ядко вы е но ме р а . Н а ча ло нуме р а ци и п р е дп о чти те льно на чи на ть с ле во го ни ж не го угла в на п р а вле ни и п р о ти в ча со во й стр е лки . Н уме р а ци я ко нта ктны х п ло щ а до к до лж на со о тве тство ва ть п р и нци п и а льно й эле ктр и че ско й сх е ме . В за ви си мо сти о т ти п а выб р а нно го ко р п уса ко нта ктные п ло щ а дки р а сп о ла га ю тп о п е р и ме тр у кр и ста лла и ли п о двум п р о ти во п о ло ж ным сто р о на м. В кур со во м за да ни и ко нта ктные п ло щ а дки сле дуе тр а сп о ла га тьп о п о сле дне му ва р и а нту. Н а о б щ е м ви де то п о ло ги и о б яза те льно п р о ста вляю т: п о зи ци о нные о б о зна че ни я эле ме нто в ми кр о сх е мы со гла сно п р и нци п и а льно й эле ктр и че ско й сх е мы; о б о зна че ни я эми тте р а (Э ), ко лле кто р а (К), б а зы (Б) тр а нзи сто р а ; п о ляр но сть ди о до в; га б а р и тны е р а зме р ы кр и ста лла . П р и че м сле дуе т учи тыва ть, что р а зме р ы кр и ста лло в п о дчи не ны сле дую щ е й за ко но ме р но сти : в п р е де ла х до 1 мм - сто р о на кр а тна 0.05 мм, о т1 до 2 мм- сто р о на кр а тна 0.1 мм. Д ля о б е сп е че ни я со вме щ е ни я фо то ш а б ло на с п о луп р о во дни ко во й п ла сти но й на кр а ю выче р чи ва ю т фи гур ы со вме щ е ни я, п р е дста вляю щ и е со б о й
П о з.
χR,
χRs ,
Pн ,
о б о зн.
%
%
М В т
R1
20
4
R2
20
RЗ R4
Н о ми на л 3.1
3.2
3.3
3.4
2
1,0k
910
820
1,1k.
4
2
1,8k
1,6k
1,5k
2,0k
15
2
0,5
2.5k
2,4k
2,2k
2,8k
15
2
0,5
0.2k
0,15k
0,4k
0,5k
То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в VТ1-VТ2 и ди о до в VD1-VD5 выб р а ть и з б а нка да нных о то п о ло ги и. Ф о то ли то гр а фи я п о зво ляе т п о лучи ть ми ни ма льный р а зме р эле ме нто в lmin = 3мкм с а б со лю тно й п о гр е ш но стью эле ме нто в ∆l = 1мкм. Сх е ма р а б о та е т в ди а п а зо не те мп е р а тур Т=(-20...+65)о С. У де льна я мо щ но сть р а ссе яни я р е зи сто р о в Ро = 5*10-7 В т/мкм². П р е де льна я до п усти ма я п ло тно сть то ка в ко нта кта х jk = 5*10-6 А/мкм². В ва р и а нта х 3.1 и 3.2 и сп о льзо ва тьи зо ляци ю р -п -п е р е х о до м, а в ва р и а нта х 3.3 и 3.4 - ди эле ктр и ко м.
18
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
27
В а р и а нты 2.1 - 2.2
П о з. О б о зн.
χR, %
χRs, %
Pн , мВ т
R1-R4
20
5
2
20 k
15 k
R5
15
3
8
5k
3,6 k
Н о ми на л 2.1. 2.2.
П р и ме ча ни е
P0 = 5·10-8 В т/мкм² jk = 10-6 А/мкм²
То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в VT1 - VT4 и ди о да VD1 выб и р а ю ти з б а нка да нных о то п о ло ги и . Ф о то ли то гр а фи я п о зво ляе т п о лучи ть ми ни ма льный р а зме р эле ме нто в lmin = 10 мкм с ∆l = 4 мкм. Сх е ма р а б о та е тв ди а п а зо не те мп е р а тур (- 20 - + 65) °С Ко нде нса то р ы С1 - С3 - ди ффузи о нные . И сх о дные да нные для и х р а счёта : Н о ми на льна я ёмко сть Сн = 50 п Ф ; Ра б о че е на п р яж е ни е Uр = 5 В ; Ко эффи ци е нтза п а са η = 2; О тно си те льна я п о гр е ш но сть χс = 15% (др уги ми п о гр е ш но стями п р е не б р е га е м) Ра б о ча я ча сто та fр = 10 М Гц.
то п о ло ги че ски й р и суно к в ви де ш тр и х а , п р ямо уго льни ка , кр е ста и ли лю б о й др уго й фи гур ы. И х р а зме щ а ю тв лю б о м ме сте п о п е р и ме тр у кр и ста лла , на п р а вляя све р х у вни з и сле ва на п р а во . В п р и ло ж е ни и 1 на р и с. А п о ка за ны фо р ма и р а сп о ло ж е ни е фи гур со вме щ е ни я, ко то р ые мо гут б ыть и сп о льзо ва ны в уче б ны х це лях . Н а о б щ е м ви де то п о ло ги и фи гур ы со вме щ е ни я и зо б р а ж а ю тдля все х сло е в. Кр о ме о б щ е го ви да , на п е р во м ли сте то п о ло ги че ско го че р те ж а п р и во дят те х ни че ски е тр е б о ва ни я и та б ли цы, в ко то р ых п о ме щ а ю тда нные о б и зго то вле ни и о тде льных сло е в и ве ли чи на х эле ктр и че ски х п а р а ме тр о в эле ме нто в ми кр о сх е мы. В кур со во м за да ни и эти све де ни я п о со гла со ва ни ю с п р е п о да ва те ле м р а зр е ш а е тся не п р и во ди ть. Ра зр е ш а е тся та кж е не п р и во ди ть че р те ж стр уктур ы кр и ста лла , п о ме щ а е мый о б ычно на п е р во м ли сте , та к ка к в п о ясни те льно й за п и ске о тде льные че р те ж и стр уктур эле ме нто в И М С вып о лняю тся п о сле и х р а сче та . То п о ло ги че ски е че р те ж и на о тде льные сло и вып о лняю тп о че р те ж у о б щ е го ви да то п о ло ги и . Н а д и зо б р а ж е ни е м сло я до п уска е тся п о ме щ а ть на дп и сь, х а р а кте р и зую щ ую и зо б р а ж е нные эле ме нты, на п р и ме р "В и д на б а зо вый сло й" и ли "То п о ло ги че ски й че р те ж б а зо во го сло я". Н а р и с.3 п о ка за н п р и ме р о фо р мле ни я то п о ло ги че ско го че р те ж а на о тде льный сло й. П р и р а зр а б о тке то п о ло ги и п о луп р о во дни ко во й И М С ма ло й сте п е ни и нте гр а ци и о сно вным сп о со б о м за да ни я ме сто п о ло ж е ни я эле ме нто в и и х ге о ме тр и че ски х р а зме р о в являе тся сп о со б п р ямо уго льных ко о р ди на т. Ко о р ди на тна я се тка , п р и ме няе ма я в то п о ло ги че ски х че р те ж а х для п р о и зво дстве нных це ле й, до лж на и ме тьш а г 0.05, 0.1 и ли 0.2 мм. В е р ш и ны фи гур эле ме нто в р а сп о ла га ю тв то чка х п е р е се че ни й ли ни й ко о р ди на тно й се тки и нуме р ую та р а б ски ми ци фр а ми . Н уме р а ци я ве р ш и н в п р е де ла х о дно го ли ста п р и ни ма е тся скво зно й. Ко нтур ка ж до го эле ме нта , на чи на я с ле во го ни ж не го угла , о б х о дят п о ча со во й стр е лке . К сле дую щ е му эле ме нту п е р е х о дятп о на п р а вле ни ю сни зу вве р х и сле ва на п р а во . П р и о тсутстви и ме ста на п о ле че р те ж а для нуме р а ци и ве р ш и н эле ме нто в до п уска е тся п р о ста вле ни е но ме р а то лько у ле во го ни ж не го угла (см. р и с.3). Ко о р ди на ты ве р ш и н эле ме нто в п о ме щ а ю т в та б ли цу, ко то р а я ка к п р а ви ло , р а сп о ла га е тся на то м ж е ли сте , что и че р те ж сло я. О дна ко та кую та б ли цу р а зр е ш а е тся о фо р млятьи в ви де о тде льно го са мо сто яте льно го до куме нта . Н а ка ж до м п о сло йно м че р те ж е , кр о ме п е р во го и п о сле дне го , р а зме щ а ю т р ядо м две фи гур ы со вме щ е ни я р а зных р а зме р о в. М е ньш а я фи гур а п р е дна зна че на для со вме щ е ни я с фи гур о й, р а сп о ло ж е нно й на п р е дыдущ е м то п о ло ги че ско м сло е , а б о льш а я - с фи гур о й ме ньш и х р а зме р о в, р а сп о ло ж е нно й на п о сле дую щ е м то п о ло ги че ско м сло е . Н а п е р во м п о сло йно м че р те ж е р а зме щ а ю тто лько б о льш ую фи гур у, а на п о сле дне м то лько ме ньш ую . П р и вып о лне ни и кур со во го за да ни я в ка че стве ко о р ди на тно й се тки р е ко ме ндуе тся и сп о льзо ва ть ми лли ме тр о вую б ума гу. За ш а г ко о р ди на тно й се тки сле дуе т выб и р а ть 0.5 мм (М :200:1) и ли 1 мм (М :400:1). П о сло йные че р те ж и р а зр е ш а е тся вып о лнять на ли ста х б е ло й б ума ги и ли ка льки . П р и че м та б ли цы ко о р ди на т эле ме нто в со ста вляю т ли ш ь в те х случа ях , ко гда это о го во р е но в за да ни и .
26
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
19
4.2.
В а р и а нты те х ни че ски х за да ни й для са мо сто яте льно го п р о е кти р о ва ни я. В а р и а нты 1.1 и 1.2
П о сло йный то п о ло ги че ски й че р те ж Ри с. 3
П о з.
χR,
χRs ,
Pн ,
О б о зн.
%
%
мВ т
1.1.
1.2.
R1-R4
20
5
0,5
1,5 k
2k
R5
15
5
2
3,6 k
5,1 k
4. В а р и а нты те х ни че ски х за да ни й для са мо сто яте льно го п р о е кти р о ва ни я За да ни е № 1. Ра зр а б о та ть о п ти ма льный ва р и а нт то п о ло ги и фр а гме нта И М С. Н о ме р ва р и а нта , и сх о дные да нные для р а сче та п а сси вных эле ме нто в и ти п и зо ляци и за да ю тся п р е п о да ва те ле м. Ук а за ни я к вы п о лнени ю за да ни я . 1. И з б а нка да нных о то п о ло ги и (П р и ло ж е ни е 1) выб р а ть ко нстр укци ю а кти вных эле ме нто в. 2. Ра ссчи та ть то п о ло ги ю п а сси вных эле ме нто в. Если и сх о дные да нны е для р а сче та не за да ны, то выб р а ть п р о сте йш и е ко нстр укци и р е зи сто р о в и ко нде нса то р о в п р о и зво льно й то п о ло ги и .
Н о ми на л
П р и ме ча ни е
Pо = 5·10-8 В т/мкм² jk = 10-6 А/мкм²
VT1 - VT4 - выб и р а ю тся и з б а нка да нных о то п о ло ги и Ф о то ли то гр а фи я п о зво ляе тп о лучи тьми ни ма льный р а зме р эле ме нто в lmin = 15 мкм с а б со лю тно й п о гр е ш но стью ∆l = 5 мкм. Сх е ма р а б о та е тв ди а п а зо не те мп е р а тур (-20 - +60)°С. В ва р и а нте 1.1 и сп о льзо ва тьи зо ляци ю p-n п е р е х о до м, а в 1.2 ди эле ктр и ко м. П р и ме ча ни е . Д ля уп р о щ е ни я р а зр а б о тки то п о ло ги и И М С зна че ни я Rн и Рн в не ко то р ы х ва р и а нта х за да ни й о тли ча ю тся о то п ти ма льных и мо гутб ыть и сп о льзо ва ны то лько в уче б ных це лях .
20
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
25
Н)
О)
3. Н а че р ти тьто п о ло ги ю фр а гме нта с ме ж эле ме нтными со е ди не ни ями . 4. Н а че р ти тьп о п е р е чно е се че ни е фи зи че ско й стр уктур ы. За да ни е № 2. Ра зр а б о та ть то п о ло ги ю ци фр о во й И М С ма ло й сте п е ни и нте гр а ци и . Н о ме р ва р и а нта , сп о со б и зо ляци и , но ми на лы эле ме нто в и др уги е да нные за да ю тся п р е п о да ва те ле м. Ук а за ни я к вы п о лнени ю за да ни я . О тче тдо лж е н со де р ж а тьсле дую щ и е р а зде лы: 1. И сх о дные да нные . 1.1. Че р те ж п р и нци п и а льно й эле ктр и че ско й сх е мы. Че р те ж вып о лняе тся р а зме р о м не б о ле е (160 х 120) мм в со о тве тстви и со ста нда р та ми ЕСКД (ГО СТ 2.701-76, 2.705-75). 1.2. Та б ли ца но ми на ло в эле ме нто в и др уги е да нные , не о б х о ди мые для р а сче та эле ме нто в И М С. 2. Н а зна че ни е И М С. П р и нци п де йстви я. 3. Та б ли ца и сти нно сти . 4. Ра сче тто п о ло ги и эле ме нто в И М С. Ра сче тп р о во ди тьв сле дую щ е й п о сле до ва те льно сти : - б и п о ляр ные тр а нзи сто р ы; - ди о ды; - ди ффузи о нные ко нде нса то р ы; - ди ффузи о нные р е зи сто р ы; - п ле но чные ко нде нса то р ы; - п ле но чные р е зи сто р ы. Ра сче т ка ж до го эле ме нта за ка нчи ва е тся е го че р те ж о м на ми лли ме тр о во й б ума ге с ука за ни е м р а сче тных р а зме р о в. Если в за да ни и сп е ци а льно не о го во р е на не о б х о ди мо сть р а сче та тр а нзи сто р о в и ди о до в, то и х то п о ло ги ю б е з р а сче та выб и р а ю ти з б а нка да нных (П р и ло ж е ни е 1). 5. То п о ло ги я И М С. Ра зр а б о тку то п о ло ги и п р о во дят с уче то м ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски х тр е б о ва ни й и о гр а ни че ни й. Че р те ж то п о ло ги и И М С вып о лняю т на ми лли ме тр о вке в ма сш та б е 200:1. 6. П о сло йные то п о ло ги че ски е че р те ж и . П о р а зр а б о та нно й то п о ло ги и И М С и зго то вляю тся че р те ж и ко мп ле кта фо то ш а б ло но в (на б е ло й б ума ге и ли ка льке ). 7. Те х но ло ги че ски й ма р ш р ут. Те х но ло ги че ски й ма р ш р ут и зго то вле ни я И М С до лж е н со де р ж а ть п о сле до ва те льно стьо сно вных о п е р а ци й б е з де та ли за ци и .
24
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
21
4.1. П р и нци п и а льные
сх е мы фр а гме нто в И М С
А)
Б)
В)
Г)
Д)
Ж)
З)
И)
К )
Л)
М)
Е)
22
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
23
