Elektronika va asbobsozlik

2.Integral mikrosxema elementlarining geometrik o'lchamlarini loyihalash va hisoblash
Ushbu bo'limda bipolyar tranzistorlarning geometrik o'lchamlarini va rezistorlarning geometrik o'lchamlarini hisoblash usuli keltirilgan.
2.1.Bipolyar integratsiyalangan tranzistorlarni loyihalash va hisoblash

Integral mikrosxemalarda n-p-n kanalli yarim o’tkazgichli bipolyar tranzistorlar hisoblanadi. Barcha n-p-n kanalli bipolyar tranzistorlarini 2 guruhga bo'lish mumkin:

1.Universal n-p-n kanalli yarim o’tkazgichli bipolyar tranzistorlar
2.Maxsus n-p-n kanalli yarim o’tkazgichli bipolyar tranzistorlar
Universal tranzistorlar o'z navbatida, mikro va kam quvvatli (0,3...3 megaVatt oralig'ida tarqalgan quvvatli), o'rta quvvatli tranzistorlar (3...25 megaVatt), o’ta yuqori quvvatli tranzistorlar (25 megaVatt dan ortiq) kabi turlariga bo'linadi.
Maxsus turdagi tranzistorlar esa,ko’p emmitterli tranzistor va p-n-p kanalli tranzistorlarga bo’linadi.
Tranzistorlarning geometrik o'lchamlarini tanlash, emitterlar soni, tayanch va kollektor kontaktlari va ularning shakli parametrlarning talablari bilan belgilanadi
Emmitter tokini maksimal zichligini oshishi, haddan tashqari tranzistor o’tkazuvchanligi pasayishiga olib keladi hamda ishchi tokni oqimini cheklaydi.
Tranzistorni maksimal kuchaytirish koeffisenti hamda emmitterni ishchi tokini aniqlash uchun emitter qatlamni ish hajmini aniqlash maqsadga muvofiq bo’ladi [2].
Emitter qatlamning geometrik o'lchamlarini hisoblash quyidagicha amalga oshiriladi. Emitter qatlamning uzunligi formula bilan hisoblanadi
le = 3d_min + Δ, (2.1)
bu yerda
d_min- ishlatilgan litografiya usuli bilan ta'minlangan minimal geometrik o'lchov. Keyinchalik, formuladan foydalanib, ixtiyoriy holat uchun maksimal o'ziga xos tok miqdorini aniqlaymiz.
(2.2)
bunda
Ie_max- yuqori darajadagi inyeksiya darajasiga o'tishga olib keladigan emitter toki;
β- tok uzatish koeffitsientining maksimal qiymati


(2.3)
Ψ <1 bo'lganda, ishlaydigan yoki "faol" emitterning chap tomoni, u asosiy kontaktga eng yaqin joylashadi.
Tranzistorning emitter qatlamining geometrik o'lchamlarini aniqlangandan so'ng, bu elementning to'liq geometrik o'lchamlarini aniqlash kerak. Masalan, tranzistor tashqi ko’rinishidan birini tanlaylik (2.1 -rasm).
l_e va b_e boshlang'ich ma'lumotlari topiladi
l_b ≥ _le + 4d_min + 2Δf + Δ_с , (2.4)
b_b ≥ b_e + 2d_min + 2Δf + Δ_с , (2.5)
bunda
Δ_с– fotoshablonlarni birlashtirishdagi xatolik,
Δ_f– fotoshablonlar ishlab chiqarishdagi xatolik.
(2.6)
(2.7)
bu yerda
a - ajratuvchi diffuziya qirrasi bilan n + - qatlamning kollektorga kavsharlanadigan qirrasi orasidagi minimal masofa.
a≥h_ec+x_je+2Δ_f+Δ_c (2.8)
c≥h_ec+x_je+2Δ_f+Δ_c (2.9)
f ≥x_je+x_jk+2Δ_f (2.10)