Главное меню

Топологический расчет транзистора

Цель топологического расчета – получение в плане минимально возможных размеров областей транзистора, которые зависят от мощности рассчитываемой транзистором и следующими топологическими ограничениями.

а) Минимальный размер элемента топологического рисунка аmin обусловленный разрешающей способностью процесса фотографии (4мкм).

б) Максимальное отклонение размера элемента рисунка ±∆1 = 0,5 мкм обусловлены погрешностями размеров элементов рисунков фотошаблона и погрешностями размеров на операциях экспонирования и травления.

в) Погрешностями смещения ±∆2 = ±2 мкм.

г) Боковая диффузия примеси под маскирующий окисел.

При высоких уровнях тока резко проявляется эффект оттеснения эмиттерного тока. Поэтому токонесущая способность транзистора определяется не площадью эмиттера, а периметром. Отсюда при проектировании эмиттера необходимо обеспечить максимальное отношение периметра к площади.

Рассчет эмиттерной области

Размер окна под эмиттерный контакт lЭКмин =аmin = 4мкм.

Примем lЭК = 10мкм

Размер проводника над эммитером:

Рис.8

lЭП ³ lЭК + 2 ∆2+2 ∆1 = 15 мкм.

При дальнейшем расчете необходимо учесть следующие требования:

а) Расчет вести на наиболее неблагодарное сочетание погрешностей;

б) Отсутствие перекрытия перехода кромкой проводника (уменьшение паразитной емкости);

в) Полное заполнение металлом окна под контакт;

г) Расстояние между боковыми переходами смежных областей равно диффузионной длине не основных носителей.

Рис.9

Учитывая условие б) имеем:

lЭ = lЭП +2∙∆l + 2 ∙∆2=15 + 1 + 4 = 20 мкм

Размер окна под диффузию эммитерной области:

lОЭ = lЭ – 2 ∙ Хпер(Э-Б)= 20 – 4 = 16 мкм.

Периметр эмиттерной области можно определить по формуле:

П = 6 ∙ JЭ1 = 2 ∙ l Э1 + 2 ∙ l Э2 (в мкм) (*)

Jэ – максимальный ток эмиттерной области, мА.

l Э1, l Э2 – длина и ширина эмиттерной области, мкм.

l Э1min =amin=2Xпер Э-Б=4+4=8 мкм

Примем l Э1 = 25 мкм;

Из формулы (*): мкм; при JЭ =20 мА.

Окончательно: l ЭП =15 мкм; lЭК = 10 мкм;

lОЭ = 16 мкм; lЭ=20 мкм;

Расчет размеров базовой области

Топологический расчет базовой области сводится к определению расстояния между переходами в месте расположения базового контакта dБ1

и расстояния dБ2 на участках, где нет контакта.

Размер окна под базовый контакт lБК≥ 2аmin.

Размер базового проводника

lБПмин = lБК + 2∙∆1 + 2∙∆2=8 +1 + 4 = 13 мкм.

Примем lБП=17,5

Учитывая требования б), размер между переходами Э-Б и Б-К, где есть базовый контакт:

dБ1= lБП+2∙∆1+2∙∆2+аmin= 17,5 + 1 + 4 + 4 = 26,5 мкм.

Рис.10

Размер между переходами Э-Б и Б-К со стороны, где нет базового контакта

Рис.11

При соблюдении требования г) {lПБ = 4 мкм.}

dБ2 = lПБ + ∆1 + ∆2 = 6.5 мкм. Примем dБ2 = 7 мкм.

Определим большую сторону базовой области:

lБ1 = lЭ + dБ1 + dБ2 = 25 + 26,5 + 7 = 58,5 мкм.

Определим размер меньшей стороны базовой области:

lБ2 = lЭ + 2 ∙ dб2= 25 + 14 = 39 мкм.

Размеры окна под диффузию базы:

lБО1 = lБ1 – 2∙Хпер.(Б-К) = 52,5 мкм.

lБО2 = lБ2 – 2∙Хпер.(Б-К) = 33 мкм.

Окончательно: lБК = 8 мкм; lБ2= 39 мкм. lБО1= 52,5 мкм.

lБП= 17,5 мкм. lБ1= 58,5 мкм. lБО2= 33 мкм.

Расчет размеров коллекторной области

Размер окна под коллекторный контакт примем:

lon+ = lКК = 2аmin = 8 мкм.

Тогда размер коллекторного проводника:

lКП = lКК + 2 ∙ ∆1 + 2 ∙ ∆2 = 13 мкм.

а размер между переходами К-П и Б-К в стороне контакта:

dК1 = lКП + 2 ∙ ∆1 + 2 ∙ ∆2 + аmin = 22 мкм.

Размер между переходами К-П и К-Б в стороне, где нет контакта, но есть n+-область:

ln+ = lоn+ +2 ∙ Хпер.(Б-Э)= 8 + 4 = 12 мкм.

dK2 = ln+ + 2 ∙ ∆1 + 2 ∙ ∆2= 12+ 1 + 4 = 17 мкм.

Перейти на страницу: 1 2

Другое по теме:

Расчет антенны со смещенным рефлектором
Зеркальные антенны - наиболее распространенный тип остронаправленных СВЧ антенн в радиолокации, космической радиосвязи и радиоастрономии. В процессе проектирования необходимо определить размеры зеркала, распределение поля в раскрыве антен ...

Copyright © www.techproof.ru