Загальна характеристика методів запобігання вмикання паразитних p-n-p-n структур в інтегральних транзисторних мікросхемах. Основний аналіз процесів переключення напівпровідникових будов та впливу на них електричних і магнітних полів, світла та радіації.
Аннотация к работе
Напівпровідникові p-n-p-n структури є основою тиристорів, що одержали широкий розвиток з часу їх винаходу (У. Перше масове застосування p-n-p-n структури знайшли в потужних тиристорах як керовані випрямлячі змінного струму. Відповідно до вищевикладеного, мета роботи полягає в розробці методу розрахунку параметрів перемикання з урахуванням високого рівня інжекції і визначенні залежності параметрів перемикання від дії зовнішніх факторів (електричного і магнітного полів, оптичного випромінювання і радіації), з яких виходять рекомендації по розробці засобів усунення перемикання паразитних p-n-p-n структур в інтегральних схемах. Для досягнення поставленої мети вирішувалися такі задачі: · розрахунок параметрів переключення p-n-p-n структури з урахуванням залежності ширини області обємного заряду колектора від концентрації інжектованих носіїв заряду і залежності коефіцієнта передачі струму складових транзисторів від рівня інжекції носіїв з емітерів; Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що вперше: · обґрунтовано методи розрахунку електричних параметрів переключення p-n-p-n структур при високому рівні інжекції носіїв в бази структури;У розділі 2-“ Перехідний процес включення p-n-p-n структури”-досліджено динамічний процес ввімкнення p-n-p-n структури з урахуванням високого рівня інжекції і визначено порогове значення базового струму, що призводить до переключення структури у відкритий стан. При описі процесу ввімкнення p-n-p-n структури необхідно враховувати той факт, що у відкритому стані два транзистори працюють при високому рівні інжекції носіїв заряду, коли спостерігається різке зменшення коефіцієнту підсилення струму в порівнянні зі значенням його при низьких рівнях струму. Вважаючи, що обидва транзистори працюють в активному режимі, і, застосовуючи правило Кірхгофа по черзі до верхнього і нижнього контурів схеми, можна одержати рівняння в більш зручній для аналізу формі: де a - коефіцієнт підсилення струму в схемі з загальною базою, Механізм позитивного зворотного звязку по струму може бути представлений у такий спосіб. Реалізація позитивного зворотного звязку по струму в p-n-p-n структурі при керуючому струмі n-бази припускає, що похідна від колекторного струму за часом t повинна бути позитивною для всіх значень між нулем і значенням струму утримання. У роботі запропоновано методи боротьби з переключенням шляхом створення зворотного градієнта легуючих домішок у базах p-n-p-n структури, тобто концентрація донорів у n-базі зменшується в напрямку від колектора до емітера р-типу, а концентрація акцепторів у р-базі зменшується в напрямку від колектора до емітера n-типу.