|
| |
|
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 |