Page 115 - 4627

Лекційне заняття №11
Напівпровідникові інтегральні мікросхеми

Напівпровідникові інтегральні мікросхеми мають
надзвичайно високі надійність і ступінь інтеграції, низьку
вартість при великих масштабах виробництва, здатність
працювати при малих рівнях струмів і напруг та інші
переваги.
Матеріали напівпровідникових інтегральних
мікросхем. Основним матеріалом, який використовується для
виготовлення напівпровідникових ІМС, є кремній. У
вихідному стані кремній легований тими чи іншими
домішками. Так, для отримання кремнію з електронною
провідністю (кремнію n-типу) застосовують такі легуючі
домішки: арсен, стибій або фосфор. Домішками до кремнію р-
типу є алюміній або бор.
Однією з важливих характеристик напівпровідникового
матеріалу е його питомий опір , який визначається
концентрацією електронів n і дірок p, а також їх рухливостями
відповідно  і  . Якщо донорні і акцепторні домішки в
n
p
напівпровідникових матеріалах відповідно n-типу або p-типу
повністю іонізовані, то можна вважати, що кількість
електронів і дірок дорівнює кількості домішкових атомів,
тобто n= N d і р = N a. При цьому питомий опір
напівпровідника n-типу  1 q  N , а для напівпровідника
n
d
p-типу   1 q  N , де q —заряд електрона.
a
p
Кремній дуже технологічний, оскільки має широкий
діапазон питомого опору при легуванні різними домішками.
До того ж на кремнієвій пластині в процесі термічної обробки
легко одержати плівку двооксиду кремнію, яка відіграє роль
захисної маски (див. п. 2.1). Якщо врахувати також, що
елементи кремнієвих ІМС можуть працювати в широкому
діапазоні температур з невеликими струмами втрат і
допускають великі короткочасні перевантаження, то стає
очевидною перевага використання кремнію в напівпровідни-
кових ІМС.
Для виготовлення ІМС промисловістю випускаються
кремнієві підкладки у вигляді тонких пластин круглої форми

115