Лабораторная работа №5: Изучение паразитных эффектов в полупроводниковых ИМС.
Wб = 0.7 * 10-4 [см] - ширина базы ИБТ
q = 1.6 * 10-19 [кл] - заряд электрона
k = 1.38 * 10-23 [Дж/К] - постоянная Больцмана
T = 300 [К] - температура.
Nnб = 1.8 * 1017 [см-3] - концентрация примесей в базе
Dnб - коэффициент диффузии электронов в базе
μn - подвижность электронов в базе
μn = 1400 / (1 + √ nб / 1017 = 1400 / (1 + √ 1.8 ) = 597.87 [см/с]
Dnб = T * k * μn / q = 300 * 1.38 * 10-23 * 597.87 / (1.6 * 10-19) = 15,29 [см/с]
Нахождение оптимальной площади эмиттеров:
Минимальная площадь эмиттера, обусловленная тех.процессом sэ=937.5 мкм2
Площадь всех транзисторов, из этого, принимаем равной sэ=937.5 мкм2
Определение паразитных емкостей:
Iэ = 2 * 10-3 [мА] - принимаем как ток в рабочей точке
Rэ - сопротивление эмиттерного перехода
Cэ - ёмкость базо-эмиттерного перехода
Rэ = k * T / (q * Iэ) = 1.38 * 10-23 * 300 / (3.2 * 10-22) =12,89 [Ом]
Cэ = 0.5 * Wб2 / (Rэ * Dnб) = 0.5 * 0.49 * 10-8 / (12,89*15,29) = 1,27 * 10-11 [Ф]
ε0 = 8.85 * 10-12 [Ф/м] - диэлектрическая постоянная вакуума
ε1 = 12 - диэлектрическая постоянная кремния
Np = 1018 - концентрация примесей
Nk = 5 * 1015 - концентрация примесей
Ширина обеднённой области W01 и W02 :
W01 = √ 2 * ε0 * ε1 * (U1 + Ukp) / (q * Np) =0,25 * 10-3 [см]
W02 = √ 2 * ε0 * ε1 * (U1 + Ukp) / (q * Nk) =0,75 * 10-3 [см]
Ёмкость коллекторного перехода:
Cк = Скб + Скр
bб = 50мкм - ширина базы
bk = 155мкм - ширина коллектора
lб = 60мкм - длина базы
lk = 175мкм - длина коллектора
xб = 7мкм - толщина базы
xk = 25мкм - толщина коллектора
Cкб = ε0 * ε1 * (bб * Lб + 2xб * (bб + Lб)) = 7,73 * 10-13 [Ф]
Cкр = ε0 * ε1 * ((bk * Lk) / W01 + [2xk * (bk + Lk)] / Wk) = 5,12 * 10-12 [Ф]
Cк = 5,89 * 10-12 [Ф]
Министерство образования и науки РФ
Санкт-Петербургский государственный электротехнический
университет «ЛЭТИ»
кафедра МИТ
Отчет
по лабораторной работе №5
«Изучение паразитных эффектов в полупроводниковых ИМС»
Выполнила: студент гр. № 1191 Преподаватель
Сафарова И.Ш. Шолина И. С.
Санкт-Петербург 2014