Биполярная структура

Упорядоченная совокупность областей с электронной и дырочной проводимостью, сформированных в кристалле полупроводника для создания на их основе биполярных транзисторов, полевых транзисторов с управляющим переходом и других полупроводниковых приборов (как дискретных, так и в составе интегральных схем).

Биполярная структура формируют главным образом в кристаллах методами пленарной технологии. В созданных на основе Биполярной структуры ИС активными элементами, как правило, служат биполярные и полевые транзисторы. Функции пассивных элементов ИС выполняют компоненты биполярных транзисторов; в качестве диодов и конденсаторов используются р-п переходы и переходы металл - полупроводник; резисторами служат базовые и коллекторные области.

На основе Биполярной структуры можно реализовать достаточно большой набор ИС, различных по быстродействию, мощности рассеяния, помехоустойчивости и тому подобных схем. Наибольшим быстродействием среди ИС на кремниевой Биполярной структуре обладают ИС эмиттерно-связанной транзисторной логики; основным фактором, ограничивающим быстродействие других разновидностей ИС, например транзисторной логики (ЭСЛ), интегральной инжекционной логики (ИЛ), инжекционно-полевой логики (ИПЛ), является накопление неосновных носителей зарядов в рабочих областях Биполярнай структуры.

В этом заключается принципиальный недостаток Биполярной структуры по сравнению с МДП структурой. Чтобы уменьшить влияние фактора накопления неосновных носителей заряда на быстродействие биполярных транзисторов, используют ненасыщенный режим их работы или режим ограничения насыщения. Повышеное быстродействие биполярных транзисторов обеспечивается также их способностью коммутировать большие (по сравнению с МДП - ранзисторами) токи (до 10А), необходимые для заряда паразитных ёмкостей ИС.

Однако по плотности компоновки ИС на Биполярной структуре уступают ИС на МДП структурах из-за наличия элементов изоляции и областей, выполняющих функции резисторов, занимающих значительную часть подложки (кристалла), большого числа контактов и сложности внутрисхемных металлизированых соединений. Плотность компоновки можно увеличить, если совмещать несколько (два и более) элементов ИС (транзисторов, диодов, резисторов) своими рабочими областями, которыерые по условиям функционирования находятся под одним потенциалом; при этом один и тот же структурный компонент (р-п переход или диффузионная область) выполняет одновременно несколько функций, что позволяет сократить число изолированых областей и упростить внутрисхемные соединения. Наиболее полно такое совмещение функцийций достигается в ИС ИЛ и ИПЛ, в которых плотность компоновки достигает нескольких тысяч элементов на 1 мм.

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.