Podręcznik

PYTANIA

Pytanie 1

Którą metodą domieszkowania można najdokładniej kontrolować dawkę domieszki wprowadzonej do półprzewodnika?

Pytanie 2

Dlaczego w złączu p-n wykonanym przez implantację/dyfuzję domieszki akceptorowej do podłoża typu n, obszar przypowierzchniowy p jest silniej domieszkowany od obszaru n złącza?

Pytanie 3

Jaki jest cel analizy i weryfikacji komputerowej projektów układów elektronicznych?

Pytanie 4

Który styl projektowania:

1. dominuje na rynku produkcji układów ASIC?
2. pozwala uzyskać najniższe koszty w produkcji wielkoseryjnej?
3. pozwala wykorzystywać osiągnięcia innych projektantów?
4. pozwala w najkrótszym czasie uzyskać prototyp układu?

Pytanie 5

Dlaczego uzysk produkcyjny układów scalonych zwykle nie osiąga 100%?

--------------------------------------------

ZADANIA

Zadanie 1

Wyznaczyć ruchliwość elektronów i dziur w obszarach p i n złącza krzemowego o danych: Na =2^.10¹⁸ cm-3, Nd =4^.10¹⁵cm-3, T=300K. Skorzystać z poniższych wykresów:

Zadanie 2

Wyznaczyć ruchliwość elektronów i dziur w obszarach p i n germanowego złącza o danych: Na =2^.1018 cm-3, Nd =4^.1015cm-3, T=300K. Porównać z wartościami ruchliwości wyznaczonymi dla krzemu w zadaniu 1. Skorzystać z wykresów:

Zadanie 3

Porównać rezystywność obszarów p i n krzemowego i germanowego złącza o danych: Na =3^.10¹⁹ cm-3, Nd =7^.10¹⁶cm-3, T=300K. Skorzystać z wykresów:

Zadanie 4

Przygotować karty elementów pliku wejściowego programu SPICE, występujących w układzie źródła prądowego jak na rysunku. R = 18 kW, R_E = 23 kW, tranzystory T₁ i T₂ są jednakowe. (Zaciski tranzystorów można zidentyfikować na podstawie rys. Rsymb i rys. Rkonf).

Zadanie 5

Przygotować karty elementów pliku wejściowego programu SPICE, występujących w układzie wzmacniacza różnicowego wiedząc, że pary tranzystorów: Q₁ i Q₂ oraz Q₃ i Q₄ są jednakowe.

Zadanie 6

Przygotować karty elementów pliku wejściowego programu SPICE, występujących w bramkach logicznych przedstawionych na rysunkach wiedząc, że tranzystory z określonym typem kanału są jednakowe, a wymiary kanałów wynoszą: L_N = 1 mm i W_N = 2 mm oraz L_P = 1 mm i W_P = 5 mm. (źródło S może być zwarte tylko z podłożem).

Zadanie 7
Wyznaczyć napięcie dyfuzyjne, maksymalną wartość natężenia pola elektrycznego i grubość warstwy zaporowej dla niespolaryzowanego złącza p-n o danych: N_a =10¹⁸ cm^-3, N_d =10¹⁵cm^-3, T=300K. (Wykorzystać uproszczenia właściwe dla złącza asymetrycznego).

Zadanie 8
Oszacować wartość napięcia dyfuzyjnego skokowego złącza p-n, jeżeli zmierzone wartości pojemności złączowej dla napięć U_R1 = 1 V  i U_R2 = 6 V wynoszą C_j1 = 64 pF  i C_j2 = 32 pF.

Zadanie 9
Dane jest skokowe złącze krzemowe:  Na = 10¹⁷ cm^-3, Nd =10¹⁵ cm^-3 . Wyznaczyć grubość warstwy zaporowej dla napięć polaryzacji U = 0 V, 0.6 V i -10 V.

Odpowiedzi

Zadanie 7

$U_{j}=0.78V,\: \: d\approx d_{n}\approx 1\mu m,\: \: E_{max}=15.6\, kV/cm.$

Zadanie 8

$\frac{C_{j1}}{C_{j2}}=\frac{d_{2}}{d_{1}}=\sqrt{\frac{U_{j}+U_{R2}}{U_{j}+U_{R1}}}\Rightarrow U_{j}=\frac{U_{R2}-(\frac{C_{j1}}{C_{j2}})^{2}U_{R1}}{(\frac{C_{j1}}{C_{j2}})^{2}-1}=0.66\, V.$