Задача: Вариант 22 Дифузионни резистори и кондензатори



страница1/3
Дата22.01.2020
Размер158.92 Kb.
ТипЗадача
  1   2   3

Технически Университет

гр. Габрово


Курсова работа


Дисциплина: Микроелектроника 2

Изготвил: Александър Ц. Дянков
Курс: 3-ти, фак.
  21707111

Специалност: Електроника


Проверил: Доц. Д-р Инж. В.Тодорова
Дата: 15.12.19г.



  1. Задача: Вариант 22


Дифузионни резистори и кондензатори


  1. Да се проектира топологията на дифузионен резистор, формиран в емитерната област:

Да се определят конструктивните размери и да се избере подходяща конфигурация на резистора при следните изходни данни:


R = 33 Ω ± 20% ; Rs = 7,5 Ω/□ ;
P = 0,25 mW ; P0 = 20 mW/mm2 ;
bтех = 8 μm ; bточн = 10 μm ;
ецв = 1 μm ; xj = 1 μm .
Да се построи топологичен чертеж на проектирания резистор в подходящо подбран мащаб в рамките на полупроводниковия чип с квадратна форма и площ Аcн = 2,12mm2.
Да се изчисли активната площ АR на резистора и площта Аtot , заемана от резистора в чипа.


  1. Да се проектира дифузионен кондензатор, използващ бариерния капацитет на емитерния преход.

Да се изчисли площта на кондензатора при зададени:


C = 8,5 pF ; UR = 4,5 V ; φk = 0,55 V ; NA = 2,2.1018 cm-3 ;
ɛ0 = 8,85.10-12 F/m ; ɛrSi = 12 ; q = 1,6.10-19 C.
Да се начертае вертикалната геометрия на кондензатора при дълбочина на емитерния преход xj = 1,2 μm и хоризонтални размери l = 1,3b.


Тънкослоийни резистори и кондезатори


    1. Да се проетира топологията на тънкослоен резистор от МЛТ-3М.

Да се изчислят конструктивните размери и да се избере конфигурация на резистора при следните изходни данни:


R = 8,8 kΩ ± 12% ; Rs = 275 Ω/□ ;
(Rs / Rs).100 = ± 6% ;
PR = 3,5 mW ; P0 = 2 W/cm2 ;
bтех = 0,2 mm ; ln = 0,15 mm ;
b = 0,02 mm ; l = 0,03 mm .
Да се изчисли активната площ АR на резистора.
Да се построи топологичен чертеж на проектирания резистор в подходящо подбран мащаб.
Да се изчисли общата площ Аtot , заемана от резистора като елемент на слойна ИС върху подложката.
2. Да се проектира тънкослоен кондензатор с диелектрик TiO2 (ɛr = 42).
Да се изчислят специфичният капацитет Co и площите на горната и долната плочи на кондензатора, ако е зададено:
C = 9 nF ; Up = 5 V ; Eпр = 1.106 V/cm ; k3 = 3 ; ks = 0,9.
Да се построи топологичен чертеж на проектирания кондензатор в подходящо подбран мащаб, като се изберат линейните размери на диелектричния слой.


Забележка: Кондензаторът от задача 2 и резисторът от задача 1 да се разположат върху обща подложка с размери (18 x 15) mm.

  1. Решение:


Дифузионни резистори и кондензатори
1. Дифузионен резистор
R = 33 Ω ± 20% ; Rs = 7,5 Ω/□ ;

P = 0,25 mW ; P0 = 20 mW/mm2 ;

bтех = 8 μm ; bточн = 10 μm ;

ецв = 1 μm ; xj = 1 μm .




b = ?

b ≥ (bтех, bточн, bp)MAX
bp =
Rmin = R ном. – толеранса . R ном.

Rmin = 33 – 0,2 . 33 = 33 – 6,6 = 26,4 Ω



Rmin = 26,4
P0 = 20 mW/mm2 = 20 . 10-3.106 = 20 000 W/m2
bp =
bтех = 8 μm

bточн = 10 μm

bp = 59,6 μm
За b избираме bp = 59,6 μm b = 60 μm
че няма да сгъваме резистора


K2 = 0,65

K3 = 0,65



l = 0,147.10-3 m = 147 μm

bграф = b - 2.ецв – 2. xj = 60. 10-6 – 2.1. 10-6 – 2.1. 10-6

bграф = 60. 10-6 – 2. 10-6 – 2. 10-6 = 0,000056 m = 56. 10-6 m

bграф =56μm
lграф = l - 2.ецв - 2.xj = 0,147. 10-3 – 2.1. 10-6 – 2.1. 10-6

lграф = 0,147. 10-3– 2. 10-6 –2. 10-6

lграф = 143 μm
AR = l.b + n.b2 = 0,147. 10-3.60. 10-6 + (60. 10-6)2 = 0,88.10-8 + 3,6.10-9

AR = 12,4.10-9 m2 = 0,012 μm2
ATOT = (5.b + l1).( 5.b + l2) = (5.60.10-6 + 0,074.10-3). (5.60.10-6 + 0,074.10-3)

ATOT = 0,000374 . 0,000374 = 140.10-9 m2

ATOT = 0,140 μm2


  1. Дифузионен кондензатор



C = 8,5 pF ; UR = 4,5 V ; φk = 0,55 V ; NA = 2,2.1018 cm-3 ;
ɛ0 = 8,85.10-12 F/m ; ɛrSi = 12 ; q = 1,6.10-19 C.
xj = 1,2 μm l = 1,3b.




Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2019
отнасят до администрацията

    Начална страница