chóỳ taỷo: 1. Choỹn mọỹt giaù trở tióu bióứu cuớa G E (5x10 13 cm -4 ). Giaớ thióỳt thoớa maợn (coù thóứ kióứm tra laỷi sau), tờnh G B : G B = G E / = 5x10 13 /45 = 1.11x10 12 cm -4 s Nọửng õọỹ pha taỷp trung bỗnh ồớ base thổồỡng laỡ 10 17 cm -3 . Tổỡ hỗnh 1-7 õoỹc õổồỹc D nB laỡ 15 cm 2 /s. Tổỡ (1.63) suy ra: Q Bo /q = D nB G B = 1.67x10 13 cm -2 Tổỡ 1.57 vaỡ 1.58 vồùi = 4 vaỡ giaới cho W b suy ra: W b = (D nB /2f)1/2 = 0.49 àm 25 2. Giaớ thióỳt chuyóứn tióỳp base-collector õởnh xổù ồớ khoaớng 2 àm tờnh tổỡ bóử mỷt (x jC ), thóỳ õaùnh thuớng (BV) Cbo = 25 V, khi õoù duỡng hỗnh 1-24 õóứ tỗm ra: X epi - x B = x1 1.2 àm Nọửng õọỹ pha taỷp collector tọỳi õa cho pheùp laỡ N C = 8x10 15 cm -3 Hỗnh 1-24 3. Kióứm tra thóỳ punch - through sổớ duỷng (1.6.2): (BV) Cbo = 372 V. Vỗ giaù trở õaợ choỹn laỡ 25 V nón coù thóứ chuyóứn sang bổồùc 4 26 4. Vồùi quaù trỗnh khuóỳch taùn nhióỷt theo phỏn bọỳ Gauss, duỡng hỗnh 1-25 õóứ nhỏỷn õổồỹc giaù trở N bo . 27 Trong hỗnh 1-25, õổồỡng N B = 10 16 cm -3 gỏửn vồùi giaù trở cuớa N C õaợ tờnh tổỡ bổồùc 2. Giaù trở tỗm õổồỹc laỡ N bo = 4x 10 8 cm -3 . Giaớ thióỳt quaù trỗnh khuóỳch taùn laỡ 2 -step, chuyóứn tióỳp xaớy ra khi N(x j ,t) = N bo exp(-x jC 2 /4D 2B t 2B ) = N C Hoỷc D 2B t 2B = 1.6x10 -9 cm 2 . 28 29 5. Bỏy giồỡ giaù trở Q bo /q õaợ tờnh tổỡ trổồùc coù thóứ õổồỹc kióứm tra nhồỡ hỗnh 1-26 cho õọỹ rọỹng cuớa vuỡng õióỷn tờch khọng gian base - collector (x T ) vaỡ caùc õọỹ rọỹng tổồng ổùng cuớa caùc mióửn pha taỷp maỷnh (x 1 ) vaỡ pha taỷp nheỷ (x 2 ). Nóỳu giaù trở tờnh õổồỹc nhồỡ hỗnh 1-26 lồùn hồn giaù trở õaợ tờnh trổồùc, thỗ x jC phaới tng vaỡ bổồùc 4 õổồỹc lỷp laỷi cho õóỳn khi õióửu kióỷn trón thoớa maợn. Vồùi chuyóứn tióỳp chổa bở aùp õỷt thóỳ phỏn cổỷc thỗ V =0.7 V. Khi õoù : ọỹ rọỹng toaỡn bọỹ mióửn õióỷn tờch khọng gian = 0.5 àm Phờa base = 0.19 àm Phờa collector = 0.31 àm Caùc bión cuớa base tờch cổỷc, x CB vaỡ x EB laỡ: x CB = 2 - 0.19 = 1.81 àm x EB = x CB - W b = 1.81 - 0.49 = 1.32 àm Duỡng 1.66 cho kóỳt quaớ: Q bo /q = 5.3 x 10 12 cm-2, Giaù trở naỡy nhoớ hồn giaù trở 1.67 x 10 13 õaợ nhỏỷn õổồỹc tổỡ bổồùc 1. Do õoù lỷp laỷi caùc bổồùc 4 vaỡ 5 cho caùc giaù trở: x jC = 1.45 àm D 2B t 2B = 7.85 x 10 -10 cm 2 N bo = 6.5 x 10 18 cm -3 30 Caùc giaù trở naỡy cho kóỳt quaớ Q bo /q = 1.66 x 10 13 cm -2 , rỏỳt gỏửn vồùi giaù trở õaợ tờnh ồớ bổồùc 1. 6. Chióửu daỡy lồùp epitaxi W epi vaỡ xepi coù thóứ õổồỹc tờnh. Tổỡ bổồùc 2 coù: X epi - x BC = 1.2 àm Vaỡ x BC = x jC + õọỹ rọỹng phờa collector cuớa chuyóứn tióỳp B-C = 1.45 + 0.31 = 1.76 àm Do õoù x epi = 1.2 + 1.76 = 2.96 àm. Nóỳu giaớ thióỳt sổỷ phuớ trổồùc cuớa lồùp ngỏửm vo lồùp epitaxi trong quaù trỗnh epitaxi, thỗ: 0.9W epi = x epi + x 2 vồùi x 2 laỡ chióửu sỏu thỏm nhỏỷp cuớa lồùp ngỏửm vaỡo lồùp epitaxi trong quaù trỗnh khuóỳch taùn caùch ly. óứ thổớ nghióỷm, õỷt x 2 = 2 àm, khi õoù W epi = 5.5 àm. Giaớ thióỳt õióỷn trồớ sheet khuóỳch taùn caùch ly laỡ 50 /, nọửng õọỹ bóử mỷt N io (N co ) laỡ 7 x 10 18 cm -3 (tổỡ hỗnh 1-25). Duỡng giaù trở naỡy cuỡng vồùi phỏn bọỳ Gauss coù thóứ tờnh X 2 = 2.44 àm. 7. Giaù trở tờnh õổồỹc cuớa x 2 lồùn hồn giaù trở thổớ (2àm). ióửu naỡy chổùng toớ lồùp ngỏửm quaù gỏửn chuyóứn tióỳp B-C vaỡ do õoù bổồùc 6 õổồỹc lỷp laỷi. Caùc giaù trở mồùi laỡ: W epi = 6.4 àm X epi = 3.1 àm N io = 5.5 x 1018 cm -3 31 8. Vở trờ tờnh tổỡ bóử mỷt cuớa chuyóứn tióỳp emitter, x jE cỏửn phaới õổồỹc xaùc õởnh. Phỏửn base cuớa mióửn B-E dổồùi thóỳ phỏn cổỷc thuỏỷn laỡ xỏỳp xố 0.1 àm. Khi õoù: X jE = x jC - x CB - W b -0.1 = 1.45 - 0.19 - 0.49 - 0.1 = 0.67 àm Cuọỳi cuỡng, nọửng õọỹ taỷp tọứng cọỹng taỷi x jE phaới bũng 0. ióửu naỡy nguỷ yù rũng: N E (x jE ) = N B (x jE ) - N C (x jE ) Hay N E = N bo exp(-x jE 2 /4D 2B t 2B ) -N C = 1.55 x 10 18 cm -3 Phổồng trỗnh naỡy coù thóứ duỡng õóứ quyóỳt õởnh thuớ tuỷc pha taỷp. Đ1.7 Caùc giai õoaỷn chờnh cuớa qui trỗnh chóỳ taỷo vi õióỷn tổớ Hỗnh () mọ taớ caùc quaù trỗnh cồ baớn ca cọng nghóỷ chóỳ taỷo IC, bao gọửm quaù trỗnh tinh chóỳ vỏỷt lióỷu, quaù trỗnh moỹc tinh thóứ vaỡ chuỏứn bở caùc wafer trón õoù IC õổồỹc chóỳ taỷo, quaù trỗnh chóỳ taỷo linh kióỷn (IC), quaù trỗnh õoùng kióỷn, lổu giổợ vaỡ kióứm tra. Mỷt sau cuớa caùc chip (die) õổồỹc gừn cồ hoỹc hoỷc nọi vồùi mọi trổồỡng gaù giổợ thờch hồỹp, thổồỡng laỡ plastic hoỷc ceramic. Caùc wafer thổồỡng laỡ caùc õộa moớng (chúng haỷn 0.5 mm vồùi Si) cuớa vỏỷt lióỷu õồn tinh thóứ pha taỷp donor hoỷc acceptor. Yóu cỏửu õọỹ saỷch cuớa taỷp vaỡ dọỹ hoaỡn haớo cuớa cỏỳu truùc tinh thóứ laỡ rỏỳt nghióm ngỷt. Mọỹt qui trỗnh xổớ lyù tóu bióứu õổồỹc mọ taớ ồớ hỗnh 1-28. 32 . trở tióu bióứu cuớa G E (5x10 13 cm -4 ). Giaớ thióỳt thoớa maợn (coù thóứ kióứm tra laỷi sau), tờnh G B : G B = G E / = 5x10 13 /45 = 1.11x10 12 cm -4 s Nọửng õọỹ pha taỷp trung bỗnh ồớ. ra: Q Bo /q = D nB G B = 1.67x10 13 cm -2 Tổỡ 1.57 vaỡ 1.58 vồùi = 4 vaỡ giaới cho W b suy ra: W b = (D nB /2f)1/2 = 0 .49 àm 25 2. Giaớ thióỳt chuyóứn tióỳp base-collector õởnh xổù ồớ. (BV) Cbo = 25 V, khi õoù duỡng hỗnh 1- 24 õóứ tỗm ra: X epi - x B = x1 1.2 àm Nọửng õọỹ pha taỷp collector tọỳi õa cho pheùp laỡ N C = 8x10 15 cm -3 Hỗnh 1- 24 3. Kióứm tra thóỳ punch - through