![]() | |
Главная Журналы член - Паразитная емкость краевых областей резистора и третий член - паразитная емкость, которая создается областями контактных площадок. Сторона квадратной металлизированной площадки равна Зш, если .и сторона контактного окна, и зазор между ним и краем площадки равны w. Далее, если пренебрегать утолщениями, которые возникают в углах и внизу площадки в результате горизонтальной диффузии, то емкость р-п перехода контактной площадки эпитаксиального резистора можно определить по формуле C„=9wC,-{-4,85wKXjC. (2.19) С учетом выражений (2.18) и (2.19) суммарная паразитная емкость резистора, реализованного в коллекторной области, С„=Сг[L(ш -f 0,82д;) -f 18тЦ -\- -i-nCXj{L+9,7w) -0,7. Теперь, зная расчетные формулы для определения со-противления резистора, сформированного в коллекторной области, и паразитной емкости, которая образуется коллекторной резистивной областью с подложкой и областями изолирующей /7-диффузии, можно рассчитать все параметры и характеристики резистора. Резисторы на основе базовой области. Базовые области транзисторов в интегральных биполярных микросхемах в настоящее время в основном создаются с помощью диффузионных процессов, поэтому резисторы, сформированные в базовых областях, стали называть диффузионными. Поскольку базовая область транзисторной структуры неоднородная, то проводимость базового резистивного слоя будет неодинаковой. Самый верхний слой резистивной области, где концентрация примеси по сравнению с нижним слоем выше примерно на два порядка, будет иметь максимальную проводимость, а самый нижний слой базовой области - минимальную проводимость. Проводимость резистивной области, как известно, зависит от концентрации примеси и оодвижности носителей, которая, в свою очередь, является функцией концентрации. Для базовой области в отличие от коллекторной проводимость - величина переменная Среднее значение проводимости базового слоя »ср = a(x)dx. (2.20) СогерогиВление слоя «квадрата» поаерхности резистора, реализованного в базовой области, в зависимости от применяемой технологии изменяется от il20 до 300 Ом/П. Температурный коэффициент сопротивления интегральных резисторов, сформированных в базовой области, достаточно большой i(500-5000)-10- град-*. Резистор полооковой геометрии, реализованный в базовой области, изображен на рис. 2.6. В результате горизонтальной акцепторной диффузии под маскирующий слой двуокиси кремния резистив-ная область р-типа стала шире окна, через которое проводилась акцепторная диффузия, на величину 2xj (рис. 2.6). Поэтому при ![]() Рис. 2.6. Интегральный резистор, реализованный в базовой области. расчете сопротивления резистора необходимо учитывать увеличение его ширины «а двойную глубину горизонтальной диффузии. На практике увеличение ширины резистора учитывают путем деления резистора на три части: центральную (прямоугольную) часть и две краевые области, образующиеся в результате горизонтальной диффузии. Поскольку эти области образуют параллельное соединение резистивных областей, то результирующая проводимость базового резистора C-62Gy + w/(RsL), (2.21) где бкр.- проводимость одной из краевых областей. 44. Так как горизонтальная диффузия проходит через окно в маски-рующем слое двуокиси кремния радиально, то краевая область резистора будет иметь поверхность, примерно равную четвертой части цилиндра радиуса Xj. С учетом этого краевая проводимость резистивной области ч.*етвв«>тамя.ч-. . Окр = - йф о (г) rdr, (2.22) где г - радиус краевой области резистора. Если кремний базовой области имеет достаточно высокую плотность концентрации примеси и проводимость резистивной области ![]() Рис. 2.7. График зависимости подвижности носителей от концентрации акцепторной прнмеси. определяется основными носителями, то проводимость области базы находим по формуле (2.23) На рис. 2.7 приведены зависимости подвижности носителей [Х or концентрации акцепторной примеси Ла; заметим, что подвижность основных носителей можно аппроксимировать следующим логарифмическим выражением: Innlnfe-t-mlniVa- (2.24) Из графиков на рис. 2.7 находим, что для концентрации акцепторной примеси yVa=10 атом-ом~ подвижность основных носителей составляет fi=400 сму(В-с), а для Л/а=.10 атом-см- р.= = 130 см*/(В-с). Подставляя эти значения Л/а и ц в выражение (2.24), определяем для них значения k т {\nk~\b; m=-0,246). Затем, полагая, что профиль базовой диффузии образуется из обычного двухэтапного диффузионного цикла и что обратная диффузия на поверхности не учитывается, имеем (г) = JV.a ехр (-г/хоа)(2.25) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 |