Главная  Журналы 

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

Резистор «закрытый». Этот резистор получается в результате проведения эмиттерной диффузии над базовым резистивный слоем. Таким образом, у закрытого рези-сторг базовый резистивный слой заключен между коллекторным и эмиттерным р-п переходами. Эмиттерная диффузия сильно уменьшает эффективную площадь по-.перечного сечения резистора, и, кроме того, акцепторная примесь в наиболее легированной части базовой области компенсируется донорной эмиттерной примесью.


Фис. 2.10. Кана.чьные резисторы, реализованные в базовой области.

/ - «закрытый» ргзистор; - «полузакрытый» резистор.

Таким образом, «закрытый» резистор формируется fb процессе создания базовых и эмиттерных областей -транзисторов и его изготовление не требует дополнительных технологических операций.

На рис. 2.10, область /, изображен «закрытый» резистор, сформированный в базовой области- Здесь следует ссказать, что «закрытый» резистор можно создать и гв коллекторном эпитаксиальном слое между р-п пере-:ходами подложка - коллекторный слой и коллектор- базовая область.

«Закрытый» резистор, сформированный в базовой .области, имеет достаточно большое сопротивление слоя ют 2 до IS кОм/П, а то обстоятельство, что эффективная -толщина -«за1фытого» резистора такая же, как ширина



базы интегрального п-р-п транзистора, позволяет осуществлять определенную автоматическую регулировку тока транзистора. Следует заметить, что у «закрытого» резистора область эмиттерной диффузии должна везде перекрывать базовый слой резистора, в противном случае можно получить «полузакрытый»резистор (рис.2.10, область ).

Если не пренебрегать областями, обедненными носителями, то сопротивление слоя «закрытого» резистора можно рассчитать или определить с помощью кривых Ирвина. Влияние обедненной области на сопротивление слоя обычно определяется с помощью комбинированных характеристик Ирвина и Лоренса - Вернера [25].

Определим сопротивление слоя для случая, когда обедненные области не учитываются. Пусть средняя проводимость диффузионной базы Оср, а глубина залегания коллекторного и эмиттерного р-н переходов соответственно JCj-p и Xjn, тогда сопротивление слоя канала между коллекторным и эмиттерным р-п переходами будет равно

i?so=[ocp(A;ip-%п)]-* (2.37)

Сопротивление же слоя базы эмиттерной диффузии

7?«=(ct(x)a;jp)-i (2.38)

Разделив почленно равенство (2.37) на равенство (2.38), оценим, во сколько раз увеличилось сопротивление слоя у канального «закрытого» резистора по сравнению с диффузионным базовым резистором:

(2.39)-

Зная глубины залегания коллекторного (Xjj-Z мкм) и эмиттерного (a:j„=2,5 мкм) переходов, концентрации примесей в базовой и коллекторной областях {Nsa= =5-1018 атом-см-з, Ni,=W атом-см-з), „о кривым Ирвина определяем проводимости слоев канального и диффузионного резисторов .с(л) =20(Ом-см)-* и Оср= =1,2 (Om-cm)-i, а затем находим, во сколько раз увеличилось сопротивление слоя «закрытого» резистора:

тл=т.

i? -1-2.5/3,0

4* - 53



Увеличение сопротивления слоя «закрытого» резистора на два порядка при одинаковых геометрических размерах позволит на два порядка увеличить и номинал резистора.

Так как ширина базы транзистора, а следовательно, толщина резистивного слоя «закрытого» резистора составляет доли микрона, то краевые эффекты у этого резистора можно не учитывать. Тогда сопротивление «закрытого» резистора

где Re - сопротивление участка базы, не накрытого эмиттерной областью- Температурный коэффициент сопротивления «закрытых» резисторов положительный и достаточно устойчивый. Он изменяется от 3-10~ до 5Х X10-3 град-1.

Ввиду того, что сверху «закрытого» резистора находится сильно легированная эмиттерная область, такие резисторы выдерживают небольшие напряжения от 6 до 9 В. Однако для многих «закрытых» резисторов изменение толщины его резистивной зоны при увеличении падения напряжения на нем вызывает соответствующее изменение сопротивления резистора таким образом, что накладывает ограничения еще до того как наступит пробой эмиттерного р-п перехода.

Паразитная емкость «закрытого» резистора складывается из зарядных емкостей эмиттерного и коллекторного р-п переходов и паразитной емкости контактных площадок. Все эти емкости по отношению к резистивно-му слою включены паралллельно. Так как толщина резистивного слоя по сравнению с его шириной имеет значительно меньшие размеры, то можно без особого риска пренебречь емкостью, которая образуется краевыми областями резистивного слоя. Тогда паразитную емкость «закрытого» резистора определим по формуле

Сз = (Сэо + Сбко) + 2С„ + 2Q, (2.41) где Cggg - удельная емкость эмиттерного р-п перехода; Cbjo - удельная емкость коллекторного р-п перехода;

Сб -паразитная емкость участка резистора, не накрытого эмиттерным слоем; Сп -паразитная емкость контактной площадки. Емкость контактной площадки «за-





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