Диффузионные резиcторы

где - абсолютное изменение номинала резистора в исследуемом диапазоне температур;

R (ТН) - значение номинала резистора при температуре ТН;

Т - ТН - диапазон изменения температуры.

Высокий ТКR диффузионных резисторов обусловлен температурной зависимостью подвижности носителей заряда или и концентрации примеси NД или NА.

Рисунок 3 - Зависимость сопротивления диффузионных резисторов от температуры при различных значениях поверхностного удельного сопротивления в Ом/квадрат (1 - рS = 50;

2 - pS= 100;

3 - pS = 200;4 - pS = 400)

На рисунке 3 показана зависимость сопротивления диффузионных резисторов от температуры при различных значениях удельного поверхностного сопротивления. Отсюда видно, что ТКR для диффузионных резисторов положителен при положительной температуре и тем более высокий, чем выше рS. Для диффузионных резисторов на основе базового слоя транзистора в диапазоне изменения температур и в диапазоне .

Рассеиваемая диффузионным резистором мощность определяется максимальным падением напряжения на резисторе, которое не может превышать напряжение смещения на изолирующем p-n-переходе. Основным фактором, ограничивающим мощность рассеяния, является нагрев резистора в процессе работы. Для диффузионных резисторов предельной считается мощность 50 мВт/мм2.

Диффузионные резисторы для полупроводниковых ИМС изготовляют с номиналами 50 Ом - 300 кОм и разбросом ± (10-20)%; максимальная мощность рассеяния зависит от типа корпуса и, как правило, не превышает 0,1 Вт. Кроме диффузионных в полупроводниковых ИМС применяют резисторы на основе МДП-структуры. При этом в качестве резистора используют МДП-транзистор, работающий в режимах, соответствующих наклонной области вольтамперной характеристики. Использование МДП-структур в качестве резисторов позволяет реализовать целый ряд цифровых ИМС только на одних МДП-транзисторах.

Для реализации больших значений сопротивления служат высокоомные полупроводниковые резисторы на основе ионно-легированных слоев. Такие резисторы хорошо воспроизводимы, имеют большой динамический диапазон сопротивлений и линейные характеристики. Ионным легированием легко получить полупроводниковые резисторы с Ом/квадрат. [2]

Рассчитаем распределение концентрации примеси в n+-p-n-структуре, полученной последовательной диффузией бора в кремний с электропроводностью n-типа и удельным сопротивлением 0,1 Ом, проводимой в режимах Тa = 1220°С, ta = 30 мин и Tg = 1120°С, tg = 1 ч. Поверхностная плотность атомов бора Na = 6×1014 см-2, диффузия фосфора ведется из неограниченного источника примеси с поверхностной концентрацией, равной предельной растворимости.

.1 С помощью графика зависимости удельного сопротивления кремния от концентрации примеси находим концентрацию донорной примеси в исходной пластине кремния СВ = 3×1017 см-3.

.2 Определим коэффициенты диффузии для бора и фосфора из зависимости коэффициента диффузии от температуры.

Da = 4×10-12 см2/с(для бора при ta = 1220 °С);

Da = 6×10-13 см2/с(для бора при tg = l120 °C);

Da = 6×10-13 см2/с(для фосфора при tg = 1120 °С).

Предельная растворимость фосфора при 1120 °С равна C0g = 1,5×1021 см3.

3.3 Так как , то для построения распределения можно использовать формулу

,

Где

.

.4 Для рационального выбора шага по оси x при построении распределения определим глубину залегания коллекторного p-n-перехода:

Статья в тему

Трасса прокладки волоконно-оптической линии передачи между пунктами Орел-Пенза
В современном информационном мире каждые пять лет объём передаваемой информации увеличивается вдвое, соответственно, встаёт задача передачи большого количества информации с максимальной скоростью и высокой степенью достоверности на большие расстояния и её обработка. Ведущая р ...