Назовите пять групп функциональных параметров МДП-транзисторов цифровых интегральных микросхем, определяющих проектирование их структуры и топологии?

Основными для МДП -транзисторов являются стоковая характеристика Ic=f(Uc) при Uз = const и стоко-затворная характеристика Ic= f(Uc) при Uc = const

Функциональные параметры МДП-транзисторов: рабочие напряжения затвора Uз и стока, Uc; рабочий ток стока, Ic; крутизна, S; дифференциальное сопротивление канала (сопротивление канала на крутом участке ВАХ), Rк; пороговое напряжение, U0; время переключения, tпер.

Рабочие напряжения для МДП-транзистора при известной критической напряженности электрического поля ограничивают верхний предел легирования подложки и допустимую толщину подзатворного диэлектрика.

Рабочий ток стока определяется параметрами материалов и выбранными размерами и должен удовлетворять эксплуатационным требованиям. (либо по остаточному напряжению на открытом транзисторе U0 , или по мощности рассеяния).

Крутизна ВАХ транзистора S характеризует усилительные свойства S = dIc/dUз.

Сопротивление канала открытого транзистора Rк определяется как дифференциальный параметр Rк = 1/(dIc/dUc) в области Uс < Ucнас при Uз = const

Быстродействие МДП-транзистора определяется временем пролета носителей заряда в канале Тпк и временем заряда/разряда паразитных емкостей транзистора. Сумма Тпк + Tk= tпер

12. Назовите характерные отличия конструкций и функциональных параметров диодов с барьером Шоттки интегральных микросхем в сравнении с диодами на основе p-n-перехода?

Диод Шоттки— полупроводниковый диод с малым падением напряжения при прямом включении. Диоды Шоттки используют переход металл-полупроводник в качестве барьера Шоттки (вместо p-n перехода, как у обычных диодов).

Отличительная особенность диодов Шоттки - это то, что он выполнен в одном слое, в следствии этого происходит уменьшение размеров структуры. Работа диода осуществляется на основных носителях, плотность тока насыщения Ioш в контактах Шоттки на (3—5) порядков превышает аналогичный параметр классических p-n-переходов, поэтому напряжение спрямления переходов Шоттки примерно в два раза ниже, чем у классических переходов, что расширило спектр схемотехнических решений для микроэлектронных устройств.

Достоинства:

- В то время, как обычные кремниевые диоды имеют прямое падение напряжения около 0,6—0,7 вольт, применение диодов Шоттки позволяет снизить это значение до 0,2—0,4 вольт.

- Барьер Шоттки также имеет меньшую электрическую ёмкость перехода, что позволяет повысить рабочую частоту.

Недостатки:

- при кратковременном превышении максимального обратного напряжения диод Шоттки необратимо выходит из строя (КЗ — короткое замыкание), в отличие от кремниевых диодов, которые переходят в режим обратного пробоя, и при условии непревышения рассеиваемой на диоде максимальной мощности, после падения напряжения диод полностью восстанавливает свои свойства.

- Напряжение пробоя не контролируется и имеет большой разброс (10-50В);

- Шоттки характеризуются повышенными (относительно обычных кремниевых диодов) обратными токами, возрастающими с ростом температуры кристалла. U обр = 20-50 В, определяется физической природой и расчету не подлежит.

Характеризуется повышенным сопротивлением базы

U спрямления представляет собой часть ВАХ, где прямая линия проводится через точку I_раб, 0.1 I_раб