Buchumschlag

Проектирование высоковольтных КМОП ИС ключей и коммутаторов на основе объемного кремния

Рассмотрены возможности проектирования высоковольтных КМОП ИС на основе объемного кремния. Представлены электрические параметры ключей и коммутаторов, факторы, ограничивающие проектирование КМОП ИС с управлением сигналами от ТТЛ ИС. Выполнен анализ некоторых электрических и конструктивных параметров...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Технология и конструирование в электронной аппаратуре
Datum:2001
Hauptverfasser: Вербицкий, В.Г., Золотаревский, В.И., Николаенко, Ю.Е., Самотовка, Л.И., Товмач, Е.С.
Format: Artikel
Sprache:Russisch
Veröffentlicht: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2001
Schlagworte:
Интегральные схемы и полупроводниковые приборы
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70865
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Проектирование высоковольтных КМОП ИС ключей и коммутаторов на основе объемного кремния / В.Г. Вербицкий, В.И. Золотаревский, Ю.Е. Николаенко, Л.И. Самотовка, Е.С. Товмач // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2001. — № 3. — С. 59-63. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859944618382065664
author Вербицкий, В.Г.
Золотаревский, В.И.
Николаенко, Ю.Е.
Самотовка, Л.И.
Товмач, Е.С.
author_facet Вербицкий, В.Г.
Золотаревский, В.И.
Николаенко, Ю.Е.
Самотовка, Л.И.
Товмач, Е.С.
citation_txt Проектирование высоковольтных КМОП ИС ключей и коммутаторов на основе объемного кремния / В.Г. Вербицкий, В.И. Золотаревский, Ю.Е. Николаенко, Л.И. Самотовка, Е.С. Товмач // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2001. — № 3. — С. 59-63. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Технология и конструирование в электронной аппаратуре
description Рассмотрены возможности проектирования высоковольтных КМОП ИС на основе объемного кремния. Представлены электрические параметры ключей и коммутаторов, факторы, ограничивающие проектирование КМОП ИС с управлением сигналами от ТТЛ ИС. Выполнен анализ некоторых электрических и конструктивных параметров элементов КМОП-транзисторов входного инвертора устройства управления ключом (УУК) и аналогового ключа. Показано, что при изоляции от общей подложки объемного кремния р-канальных КМОП-транзисторов с помощью n-р-переходов (n-кармана) предельное напряжение питания УУК и коммутации ключом составляет ±20 В, а при изоляции n-канальных КМОП-транзисторов с помощью р-n-переходов (р-кармана) - ±50 В. The possibilities of the design voltage CMOS IC switches on the base of bulk silicon have been considered. The electrical parameters of switches and multiplexers, the factors bounding the design of CMOS IC with control by signals of TTL IC have been presented. The analysis of some electrical and constructive elements' parameters of the input inverter CMOS transistors of switch control device (SCD) and analog switch has been carried out. It has been shown that limit of SCD supply voltage and switching voltage equally to ±20 V when р-chanal CMOS transistors are insulated from general substrate owing to n-р-transistions (n-well) and when n-channel CMOS transistors are insulated owing to р-n-transistions (р-well) — ±50 V.
first_indexed 2025-12-07T16:13:16Z
format Article
fulltext Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 3 59 ÈÍÒÅÃÐÀËÜÍÛÅ ÑÕÅÌÛ È ÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÎÂÛÅ ÏÐÈÁÎÐÛ Ê. ò. í. Â. Ã. ÂÅÐÁÈÖÊÈÉ, ê. ò. í. Â. È. ÇÎËÎÒÀÐÅÂÑÊÈÉ, ê. ò. í. Þ. Å. ÍÈÊÎËÀÅÍÊÎ, Ë. È. ÑÀÌÎÒÎÂÊÀ, Å. Ñ. ÒÎÂÌÀ× Óêðàèíà, ã. Êèåâ, ÍÈÈ ìèêðîïðèáîðîâ E-mail: ÏÐÎÅÊÒÈÐÎÂÀÍÈÅ ÂÛÑÎÊÎÂÎËÜÒÍÛÕ ÊÌÎÏ ÈÑ ÊËÞ×ÅÉ È ÊÎÌÌÓÒÀÒÎÐΠÍÀ ÎÑÍÎÂÅ ÎÁÚÅÌÍÎÃÎ ÊÐÅÌÍÈß íèÿ, êàê ÄÈÊÝÄ-ñòðóêòóðû, ýïèòàêñèàëüíûå ñòðóê- òóðû, ñòðóêòóðû íà îñíîâå êðåìíèÿ íà èçîëÿòîðå è êðåìíèÿ ñ îäíîðîäíûì ðàñïðåäåëåíèåì ýëåêòðîôè- çè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïî âñåìó îáúåìó ïëàñòèíû (îáúåìíûé êðåìíèé).  äàííîé ðàáîòå ïðåäñòàâëåíû íåêîòîðûå êîíñò- ðóêòîðñêî-òåõíîëîãè÷åñêèå ïàðàìåòðû, îãðàíè÷èâà- þùèå âîçìîæíîñòè ïðîåêòèðîâàíèÿ íà îáúåìíîì êðåìíèè ÊÌÎÏ ÈÑ äëÿ ñðåäñòâ ñâÿçè, ñáîðà, îáðà- áîòêè èíôîðìàöèè è àâòîìàòèçèðîâàííîãî óïðàâëå- íèÿ èñïîëíèòåëüíûìè óñòðîéñòâàìè. Àíàëîãîâûå êëþ÷è ñ óïðàâëåíèåì, êîììóòàòîðû, ïåðåêëþ÷àòåëè (òàáë. 1), îñâîåííûå â ïðîèçâîäñòâå, ñïðîåêòèðîâàíû â ÍÈÈ ìèêðîïðèáîðîâ íà îñíîâå îáúåìíîãî êðåìíèÿ ÊÄÁ10(100) ñ n-êàðìàííîé èçî- ëÿöèåé p-êàíàëüíûõ îò n-êàíàëüíûõ íèçêîïîðîãî- âûõ (Vòn=0,8±0,2 Â) ÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ. Îòäåëü- íûé àíàëîãîâûé êëþ÷, ó êîòîðîãî âõîäîì ÿâëÿåòñÿ ñîåäèíåííûå ñòîê ï-êàíàëüíîãî ñ èñòîêîì ð-êàíàëü- íîãî ÌÎÏ-òðàíçèñòîðà, à âûõîäîì � ñîåäèíåííûå èñòîê ï-êàíàëüíîãî ñî ñòîêîì ð-êàíàëüíîãî ÌÎÏ- òðàíçèñòîðà, óïðàâëÿåòñÿ ðàçíîïîëÿðíûìè íàïðÿæå- Ïîêàçàíû âîçìîæíîñòü è îñîáåííîñòè ïðèìåíåíèÿ îáúåìíîãî êðåìíèÿ ïðè ïðî- åêòèðîâàíèè è îñâîåíèè â ïðîèçâîäñòâå ÊÌÎÏ ÈÑ êëþ÷åé, êîììóòàòîðîâ.  óñëîâèÿõ, êîãäà çàðóáåæíûå ïðîèçâîäèòåëè è ïîñòàâùèêè ïðåäëàãàþò øèðîêèé ñïåêòð ÊÌÎÏ èí- òåãðàëüíûõ ñõåì, ðàçëè÷íûõ ïî ôóíêöèîíàëüíîìó íàçíà÷åíèþ, ñ øèðîêèì äèàïàçîíîì äîïóñòèìûõ ýëåê- òðè÷åñêèõ è òåìïåðàòóðíûõ âîçäåéñòâèé, èíòåãðàëü- íûå ñõåìû, ïðîåêòèðóåìûå è èçãîòîâëÿåìûå â Êè- åâñêîì ÍÈÈ ìèêðîïðèáîðîâ, ìîãóò ïðèâëå÷ü âíè- ìàíèå è çàèíòåðåñîâàííîñòü ïîòðåáèòåëåé òîëüêî ïðè ãàðàíòèÿõ âûñîêîãî êà÷åñòâà, ñâîåâðåìåííûõ ïîñòà- âîê è ñóùåñòâåííî áîëåå íèçêîé öåíû ÊÌÎÏ ÈÑ â ñðàâíåíèè ñ çàðóáåæíûìè ôóíêöèîíàëüíûìè àíàëî- ãàìè.  ñâÿçè ñ ýòèì áûë âûïîëíåí òåõíèêî-ýêîíî- ìè÷åñêèé àíàëèç ôàêòîðîâ, îãðàíè÷èâàþùèõ ïðèìå- íåíèå ðÿäà ìàòåðèàëîâ â ïðîåêòèðîâàíèè è ïðîèç- âîäñòâå ÊÌÎÏ ÈÑ êëþ÷åé ñ óïðàâëåíèåì, êîììó- òàòîðîâ è ïåðåêëþ÷àòåëåé. Áûëè ðàññìîòðåíû òà- êèå ìàòåðèàëû íà îñíîâå ìîíîêðèñòàëëè÷åñêîãî êðåì- Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ 30. 01 2001 ã. Îïïîíåíò ê. ò. í. Ì. Ä. ÊÀÐÄÀÙÓÊ Òàáëèöà 1 Ýëåêòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ÊÌÎÏ ÈÑ Íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ,  Îáîçíà÷åíèå Ñîïðî- òèâ- ëåíèå êëþ÷à, íå áîëåå, Îì Ucc1 Ucc2 Ucc3 Êîììóòè- ðóåìîå íàïðÿæåíèå,  Êîì- ìóòè- ðóåìûé òîê, ìÀ Àíàëîã Àíàëîãîâûå êëþ÷è ñ óïðàâëåíèåì 1834ÊÍ7 –2-êàíàëüíûé 15,0 16,5; 52,0 –16,5; 0 — 15,0; 50,0 –15,0; 0 50,0 Ê590ÊÍ9 1834ÊÍ5 – 4-êàíàëüíûé 50,0 16,5 –16,5 5,5 15.0 –15,0 30,0 Ê590ÊÍ5 1834ÊÍ8 – 8-êàíàëüíûé 50,0 16,5; 52,0 –16,5; 0 — 15,0; 50,0 –15,0; 0 30,0 — Êîììóòàòîðû 1834ÊÍ3 – ñäâîåííûé, 4-êàíàëüíûé 100,0 16,5 –16,5 — 15,0 –15,0 50,0 Ê590ÊÍ3 1834ÊÍ6 – 8-êàíàëüíûé 100,0 16,5 –16,5 — 15,0 –15,0 50,0 Ê590ÊÍ6 1834ÊÍ2 – ñäâîåííûé, 8-êàíàëüíûé 100,0 16,5 –16,5 — 15,0 –15,0; 0 50,0 Ê591ÊÍ2 1834ÊÍ4 – 16-êàíàëüíûé 100,0 16,5; 52,0 –16,5; 0 — 15,0; 50,0 –15,0; 0 50,0 Ê591ÊÍ3 Ïåðåêëþ÷àòåëè 1834ÊÍ10 – 4-êàíàëüíûé ñ ïîïàðíûì óïðàâëåíèåì 50,0 16,5 –16,5 — 15,0 15,0 20,0 Ê590ÊÍ4 1834ÊÍ11 – 4-êàíàëüíûé ñ îáùèì óïðàâëåíèåì 50,0 16,5 –16,5 — 15,0 –15,0 20,0 Ê590ÊÍ7 Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 3 60 ÈÍÒÅÃÐÀËÜÍÛÅ ÑÕÅÌÛ È ÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÎÂÛÅ ÏÐÈÁÎÐÛ íèÿìè, êîòîðûå ïîäàþòñÿ íà çàòâîðû ñ âûõîäíûõ èíâåðòîðîâ óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ êëþ÷îì (ÓÓÊ). Äëÿ êîììóòàöèè êëþ÷îì íàïðÿæåíèÿ ïîëîæè- òåëüíîé ïîëÿðíîñòè íà ïîäëîæêó ð-êàíàëüíîãî ÌÎÏ- òðàíçèñòîðà íåîáõîäèìî ïîäàòü ïîëîæèòåëüíîå íà- ïðÿæåíèå Uññ1 íå ìåíåå êîììóòèðóåìîãî íàïðÿæå- íèÿ Uê1, à äëÿ êîììóòàöèè êëþ÷îì íàïðÿæåíèÿ îò- ðèöàòåëüíîé ïîëÿðíîñòè íåîáõîäèìî íà ïîäëîæêó n-êàíàëüíîãî ÌÎÏ-òðàíçèñòîðà ïîäàòü îòðèöàòåëü- íîå íàïðÿæåíèå Uññ2 íå ìåíåå (ïî ìîäóëþ) êîììó- òèðóåìîãî îòðèöàòåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ Uê2. Ýòè íà- ïðÿæåíèÿ íà ïîäëîæêàõ èñêëþ÷àþò âîçíèêíîâåíèå íå óïðàâëÿåìûõ íàïðÿæåíèÿìè íà çàòâîðàõ ýëåêò- ðè÷åñêèõ òîêîïðîâîäÿùèõ öåïåé ÷åðåç ð�ï-ïåðåõî- äû "ñòîê�ïîäëîæêà", "èñòîê�ïîäëîæêà" â êëþ÷åâûõ ÊÌÎÏ-òðàíçèñòîðàõ àíàëîãîâîãî êëþ÷à. Ïîäà÷à îò- ðèöàòåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ íà ïîäëîæêó îòäåëüíîãî ï-êàíàëüíîãî ÌÎÏ-òðàíçèñòîðà íåâîçìîæíà, ò. ê. ïðè ï-êàðìàííîé èçîëÿöèè ð-êàíàëüíûõ ÌÎÏ-òðàí- çèñòîðîâ ï-êàíàëüíûå ÌÎÏ-òðàíçèñòîðû ìîãóò áûòü ñîçäàíû òîëüêî íà îäíîé îáùåé ïîäëîæêå îáúåìíî- ãî êðåìíèÿ ð-òèïà ïðîâîäèìîñòè. Ïîýòîìó îòðèöà- òåëüíîå íàïðÿæåíèå ïîäàåòñÿ êàê íà ïîäëîæêè ï- êàíàëüíûõ òðàíçèñòîðîâ àíàëîãîâûõ êëþ÷åé, òàê è íà ïîäëîæêè âñåõ ï-êàíàëüíûõ òðàíçèñòîðîâ, âõîäÿ- ùèõ â ñîñòàâ ÓÓÊ, â òîì ÷èñëå âî âõîäíîì èíâåð- òîðå ÓÓÊ. Óïðàâëåíèå âõîäíûì èíâåðòîðîì óñò- ðîéñòâà óïðàâëåíèÿ êëþ÷îì îñóùåñòâëÿåòñÿ íàïðÿ- æåíèåì ëîãè÷åñêîãî íóëÿ (0≤Uâõ≤0,8 Â) è ëîãè÷åñ- êîé åäèíèöû (3,0  ≤Uâõ ≤5 Â) îò ÒÒË èíòåãðàëüíîé ñõåìû. Âî âõîäíîì èíâåðòîðå óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ êëþ÷îì îòðèöàòåëüíîå íàïðÿæåíèå íà îáùåé ïîä- ëîæêå p-òèïà ïðîâîäèìîñòè îáúåìíîãî êðåìíèÿ ÊÌÎÏ ÈÑ óâåëè÷èâàåò ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå Vòn n-êàíàëüíîãî ÌÎÏÒ [1, ñ. 114] íà âåëè÷èíó ; )22(2 ä0 ïè00 ò εε Ψ−+Ψεε =∆ FnFnax n UqNt V (1) Vn =Vòn+∆Vòn, (2) Òàê, äëÿ êîììóòàöèè êëþ÷îì îòðèöàòåëüíîãî íà- ïðÿæåíèÿ Uê=�16,5 B ïîäàþò òàêîå æå íàïðÿæåíèå Uññ2 íà îáùóþ ïîäëîæêó ÊÌÎÏ ÈÑ è, ïðè êîíöåí- òðàöèè àêöåïòîðîâ â ïîäëîæêå îáúåìíîãî êðåìíèÿ, ðàâíîé 1015 ñì�3 , ýòî íàïðÿæåíèå óâåëè÷èâàåò ïîðî- ãîâîå íàïðÿæåíèå (2) n-êàíàëüíîãî ÌÎÏ-òðàíçèñ- òîðà âî âõîäíîì èíâåðòîðå óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ êëþ÷îì îò Vòn=1,0 B äî Vn=3,0 B. È òîãäà âî âõîäíîì èíâåðòîðå äëÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ n-ÌÎÏÒ èç çàêðûòîãî â îòêðûòîå ñîñòîÿíèå íà åãî çàòâîð íåîá- õîäèìî ïîäàòü íàïðÿæåíèå ëîãè÷åñêîé åäèíèöû íå ìåíåå 5 B. Äëÿ ÊÌÎÏ ÈÑ, ïðåäñòàâëåííûõ â òàáë.1, óïðàâëÿþùåå íàïðÿæåíèå 5  ïîäàþò íà çàòâîð ï- ÌÎÏÒ ïóòåì ïîäêëþ÷åíèÿ ðåçèñòîðà ìåæäó âûâî- äîì ïèòàíèÿ ÒÒË ÈÑ è åå âûõîäîì. Òàêîå ïîäêëþ- ÷åíèå ðåçèñòîðà ðåêîìåíäóåòñÿ è äëÿ ÊÌÎÏ ÈÑ ïðè îòðèöàòåëüíûõ íàïðÿæåíèÿõ ïèòàíèÿ Ucc2 â äèà- ïàçîíå îò ìèíóñ 16,5  äî ìèíóñ 5  è íàïðÿæåíèÿõ êîììóòàöèè (ïî ìîäóëþ) ìåíåå 16,5 Â. Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíû ïðåäåëüíûå çíà÷åíèÿ êîì- ìóòèðóåìûõ íàïðÿæåíèé êëþ÷îì íà íàãðóçêó 1000 Îì â çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èíû îòðèöàòåëüíîãî íà- ïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ Uññ2 ÊÌÎÏ ÈÑ ÓÐ1834ÊÍ7, ÓÐ1834ÊÍ8 è ÓÐ1834ÊÍ4Â. Çàøòðèõîâàííàÿ îá- ëàñòü ìåæäó ëèíèÿìè 1 è 2 ïðåäñòàâëÿåò âîçìîæ- íûé äèàïàçîí êîììóòèðóåìûõ íàïðÿæåíèé ïðè óñ- ëîâèè Uê1 ≤ Uññ1 è |Uê2| ≤|Uññ2|. Êëþ÷è ñ óïðàâëåíèåì, êîììóòàòîðû, ïåðåêëþ÷àòåëè êîììóòèðóþò òàêæå íà- ïðÿæåíèÿ â ïðåäåëàõ |�Uññ2| ≤Uê≤Uññ1 è â äèàïàçîíå íèçêèõ íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ âïëîòü äî Uññ1 ≥ 4 B, � 16,5 B ≤Uññ2≤ 0 B. Êàê âèäíî èç ðèñ. 1, êîíñòðóêöèÿ ÊÌÎÏ ÈÑ íà îñíîâå n-êàðìàííîé èçîëÿöèè p-êàíàëüíûõ êîìïëå- ìåíòàðíûõ ÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ ïðè óñëîâèè Uññ1 ≥Uê, Uññ2=0 îáåñïå÷èâàåò êîììóòàöèþ ïîëîæèòåëüíîãî îäíîïîëÿðíîãî íàïðÿæåíèÿ Uê äî 50 Â, à òàêæå [2] îáëàäàåò áîëåå âûñîêîé óñòîé÷èâîñòüþ ê âîçíèêíî- âåíèþ òèðèñòîðíîãî ýôôåêòà è ðàäèàöèîííîìó âîç- äåéñòâèþ α-÷àñòèö â ñðàâíåíèè ñ p-êàðìàííîé èçî- ëÿöèåé n-êàíàëüíûõ êîìïëåìåíòàðíûõ òðàíçèñòîðîâ. Îäíàêî n-êàðìàííàÿ èçîëÿöèÿ êîìïëåìåíòàðíûõ p- ÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ íå îáåñïå÷èâàåò óïðàâëåíèå âõîäíîãî èíâåðòîðà óðîâíåì íàïðÿæåíèÿ ëîãè÷åñ- êîé åäèíèöû îò ÒÒË ÈÑ ïðè êîììóòàöèè êëþ÷îì äâóõïîëÿðíîãî íàïðÿæåíèÿ â äèàïàçîíå áîëåå ÷åì 1 2 �2 Ucc2, B �14 �12 �10 �8 �6 �4 +U≤Ucc2, B 50 40 30 0 10 20 Ðèñ. 1. Çàâèñèìîñòü ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîãî ïîëîæè- òåëüíîãî êîììóòèðóåìîãî íàïðÿæåíèÿ (Uê≤Ucc1) îò âå- ëè÷èíû îòðèöàòåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ Ucc2 ÊÌÎÏ ÈÑ (îòðèöàòåëüíîå íàïðÿæåíèå êîììóòàöèè Uê=Ucc2): 1� Uê1=Ucc1; 2� Uê2= �Ucc2 |�Uê| ≤ |�Ucc2|òîëùèíà ïîäçàòâîðíîãî äèýëåêòðèêà; ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå n-ÌÎÏÒ ñ ó÷åòîì âëè- ÿíèÿ íàïðÿæåíèÿ Uïèn= Uññ2; îòðèöàòåëüíîå íàïðÿæåíèå íà ïîäëîæêå îòíî- ñèòåëüíî èñòîêà n-êàíàëüíîãî ÌÎÏÒ, ðàâíîå Uññ2 è ìàêñèìàëüíîìó (ïî ìîäóëþ) îòðèöà- òåëüíîìó êîììóòèðóåìîìó íàïðÿæåíèþ Uê; ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå ïðè Uïèn=0. ãäå t0x � Vn � Uïèn � Vòï � Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 3 61 ÈÍÒÅÃÐÀËÜÍÛÅ ÑÕÅÌÛ È ÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÎÂÛÅ ÏÐÈÁÎÐÛ ±20 B èç-çà óâåëè÷åíèÿ ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ Vòn â n-ÌÎÏ-òðàíçèñòîðàõ äî óðîâíÿ âûøå ïðå- äåëüíî äîïóñòèìîãî. Âîïðîñû ïðîåêòèðîâàíèÿ âûñîêîâîëüòíûõ ÊÌÎÏ ÈÑ êîììóòàòîðîâ, êëþ÷åé ñ óïðàâëåíèåì, ïåðåêëþ÷àòåëåé, ïðåîáðàçîâàòåëåé óðîâíåé íàïðÿæå- íèé â äèàïàçîíå íå áîëåå ±50  òðåáóþò íàõîæäå- íèÿ êîìïðîìèññíûõ êîíñòðóêòîðñêî-òåõíîëîãè÷åñ- êèõ ðåøåíèé ïî îáåñïå÷åíèþ: � ïðîáèâíûõ íàïðÿæåíèé âûøå 100  p�n-ïåðå- õîäîâ "ñòîê�ïîäëîæêà", "èñòîê�ïîäëîæêà" è ïðå- äîòâðàùåíèÿ ñìûêàíèÿ ñòîê-èñòîêîâûõ p�n-ïåðåõî- äîâ ïðè ìèíèìàëüíî äîïóñòèìîì ðàññòîÿíèè L ìåæ- äó íèìè äëÿ ïîëó÷åíèÿ íèçêîãî, ìåíåå 100 Îì, ñî- ïðîòèâëåíèÿ îòêðûòîãî êëþ÷à íà îñíîâå êîìïëå- ìåíòàðíûõ ÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ; � îïòèìàëüíîãî ñîîòíîøåíèÿ ðàçìåðîâ Wn, Ln è Wp, Lp � ñîîòâåòñòâåííî, øèðèíû è äëèíû êàíàëîâ n- è p-êàíàëüíûõ ÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ âî âõîäíîì èíâåðòîðå óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ êëþ÷îì, çàâèñÿ- ùåãî îò âåëè÷èíû ïîëîæèòåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ ïè- òàíèÿ ÊÌÎÏ ÈÑ; � âûñîêèõ, áîëåå 100 Â, ïðîáèâíûõ íàïðÿæåíèé ïîäçàòâîðíîãî äèýëåêòðèêà ñ îäíîâðåìåííûì ïîëó- ÷åíèåì íèçêèõ ïîðîãîâûõ íàïðÿæåíèé n- è p-êà- íàëüíûõ ÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ â ïðåäåëàõ (0,8 ±0,2)  äëÿ ýôôåêòèâíîãî óïðàâëåíèÿ âõîäíûì èíâåðòî- ðîì óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ êëþ÷îì óðîâíÿìè íà- ïðÿæåíèé ëîãè÷åñêîé åäèíèöû è íóëÿ îò ÒÒË ÈÑ. Ïðîåêòèðîâàíèå âûñîêîâîëüòíûõ àíàëîãîâûõ êëþ÷åé äëÿ êîììóòàöèè ïðåäåëüíûõ íàïðÿæåíèé ±50  ïðîâîäèòñÿ, ñ ó÷åòîì îáåñïå÷åíèÿ ïðîáèâíûõ íà- ïðÿæåíèé p�n-ïåðåõîäîâ p-êàíàëüíûõ ÌÎÏÒ âûøå 100 Â, íà îñíîâå âûáîðà ïîäëîæêè îáúåìíîãî êðåì- íèÿ n-òèïà ïðîâîäèìîñòè ñ ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîé êîíöåíòðàöèåé äîíîðîâ 1015 ñì �3, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò êðåìíèþ ìàðêè ÊÝÔ 4,5 (100). Òàêîãî æå ïîðÿä- êà ïðåäåëüíî äîïóñòèìóþ ðåçóëüòèðóþùóþ êîíöåí- òðàöèþ àêöåïòîðíûõ è äîíîðíûõ ïðèìåñåé, ñ ó÷å- òîì ïåðåêîìïåíñàöèè ïðèìåñíîé ïðîâîäèìîñòè, òåõ- íîëîãè÷åñêè îáåñïå÷èâàþò íà ïîâåðõíîñòè p-êàðìà- íà è n-îáëàñòåé ñòîêà, èñòîêà n-êàíàëüíûõ ÌÎÏ- òðàíçèñòîðîâ. Ïðîáèâíûå íàïðÿæåíèÿ p�n-ïåðåõîäîâ òàêæå çà- âèñÿò îò ðàäèóñà êðèâèçíû p�n-ïåðåõîäà [3, ñ. 61� 66], ìàêñèìàëüíîé ðàçíèöû ïîòåíöèàëîâ ìåæäó çàò- âîðîì è ñòîêîì â çàêðûòîì ñîñòîÿíèè ÊÌÎÏ-òðàí- çèñòîðîâ êëþ÷à [4, ñ. 72] è ðàññòîÿíèÿ îò êîíòàêòà ê îáëàñòè ñòîêà äî ïîäçàòâîðíîãî äèýëåêòðèêà. Ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ ìåæäó çàòâîðîì è ñòîêîì â çàêðûòîì ñîñòîÿíèè êëþ÷à íà îñíîâå ÊÌÎÏÒ ïðèâîäèò ê èíâåðñèè ïðîâîäèìîñòè îáëàñòè ñòîêà, íàõîäÿùåéñÿ ïîä çàòâîðîì. Èíâåðñèîííûé ñëîé îã- ðàíè÷èâàåò ðàñøèðåíèå ð�ï-ïåðåõîäà "ñòîê-ïîäëîæ- êà" â ñòîðîíó èñòîêà. Îáåäíåííûé ñëîé ð�ï-ïåðåõî- äà ôîðìèðóåòñÿ íà ïîâåðõíîñòè îáëàñòè ñòîêà ìåæ- äó êîíòàêòîì ñòîêîâîé îáëàñòè è ãðàíèöåé äèýëåêò- ðèêà, íàõîäÿùåãîñÿ ïîä ïîëèêðåìíèåâûì çàòâîðîì. Ëàâèííûé ïðîáîé ð�ï-ïåðåõîäà "ñòîê-ïîäëîæêà" âîç- íèêàåò â ñëó÷àå ïðåâûøåíèÿ ïðåäåëüíî äîïóñòèìîé íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ â ð�ï-ïåðåõî- äå íà ïîâåðõíîñòè ñòîêîâîé îáëàñòè. Íà îñíîâàíèè ýìïèðè÷åñêîé çàâèñèìîñòè ìåæäó âåëè÷èíîé íàïðÿæåíèÿ ëàâèííîãî ïðîáîÿ ðåçêîãî p�n-ïåðåõîäà è êîíöåíòðàöèåé ïðèìåñè N, à òàêæå ïðåäåëüíî äîïóñòèìîé íàïðÿæåííîñòüþ ýëåêòðè÷åñ- êîãî ïîëÿ â p�n-ïåðåõîäå Å(N) [3, ñ. 51�60], ìèíè- ìàëüíî äîïóñòèìîå ðàññòîÿíèå l îò êîíòàêòà ê îáëà- ñòè ñòîêà äî ïîäçàòâîðíîãî äèýëåêòðèêà, íàõîäÿùå- ãîñÿ ïîä ïîëèêðåìíèåâûì èëè àëþìèíèåâûì çàòâî- ðîì, îïðåäåëÿþò èç ñîîòíîøåíèé )( )10(258 75,0 75,015 NEN l ⋅≥ äëÿ 4·1013 ñì�3 < N<4·1015 cì�3 ; (3) E(N)N , l 56,0 56,016 )10(653 ⋅≥ äëÿ 4·1015 ñì�3 <N<3·1017 cì�3 . (4) Óâåëè÷åíèå ðàññòîÿíèÿ l áîëåå 3 ìèêðîí íåöåëå- ñîîáðàçíî èç-çà ñóùåñòâåííîãî âêëàäà ëèíåéíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ îáëàñòè ñòîêà Rñ â îáùåå ñîïðîòèâ- ëåíèå îòêðûòîãî êëþ÷à. Ðàçìåðû Wn, Ln, è Wp, Lp êîìïëåìåíòàðíûõ òðàíçèñòîðîâ âõîäíîãî èíâåðòîðà ÓÓK ðàññ÷èòûâà- þò íà îñíîâàíèè çàäàííûõ óðîâíåé âõîäíûõ íàïðÿ- æåíèé ëîãè÷åñêîé åäèíèöû è íóëÿ, ïîäàâàåìûõ ñ âûõîäà ÒÒË ÈÑ, íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ Uññ1, à òàêæå íåîáõîäèìûõ íà âûõîäå âõîäíîãî èíâåðòîðà íàïðÿ- æåíèé ëîãè÷åñêîé åäèíèöû Uññ1�Vòð≤Uâûõ(1)≤Uññ1 è ëîãè÷åñêîãî íóëÿ 0≤Uâûõ(0)≤Vòn. Íà ðèñ. 2 ïðåä- ñòàâëåíû çàâèñèìîñòè ìèíèìàëüíî äîïóñòèìûõ çíà- ÷åíèé îòíîøåíèÿ óäåëüíîé êðóòèçíû βn ê βp äëÿ n- è p-êàíàëüíûõ ÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ âõîäíîãî èíâåð- òîðà îò âåëè÷èíû íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ Uññ1 ïðè ðàç- ëè÷íûõ ïîñòîÿííûõ çíà÷åíèÿõ âõîäíîãî íàïðÿæå- íèÿ ëîãè÷åñêîé åäèíèöû Uâõ(1), âûõîäíîãî íàïðÿæå- íèÿ ëîãè÷åñêîãî íóëÿ Uâûõ(0)≤0,6  è ïîðîãîâûõ íàïðÿæåíèé Vòn=Vòp. Èñïîëüçóÿ ìîäåëü ÌÎÏÒ â îáëàñòè íàñûùåíèÿ âûõîäíûõ ÂÀÕ ïðè çàäàííûõ òîêå ïîòðåáëåíèÿ, Uññ1, Vòp, t0x, µð0 è íåîáõîäèìîì çíà÷åíèè âðåìåíè ïåðå- êëþ÷åíèÿ èç ñîñòîÿíèÿ ëîãè÷åñêîãî íóëÿ â ñîñòîÿ- íèå ëîãè÷åñêîé åäèíèöû âõîäíîãî èíâåðòîðà, îïðå- äåëÿþò îòíîøåíèå à=Wp/Lp äëÿ ð-êàíàëüíîãî ÌÎÏÒ. (Çäåñü µ � ïîäâèæíîñòü íîñèòåëåé çàðÿäîâ â êàíàëå.) Íà îñíîâàíèè êîíñòðóêòèâíî-òåõíîëîãè- ÷åñêèõ îãðàíè÷åíèé ïðè à<1 âûáèðàþò ìèíèìàëü- íûé ðàçìåð Wp, îïðåäåëÿþò Lp. Èñõîäÿ èç çàäàííûõ âåëè÷èí Vòð=Vòn, Uâõ(1), ïî ãðàôè÷åñêîé çàâèñèìîñòè íà ðèñ. 2 îïðåäåëÿþò ìè- íèìàëüíî äîïóñòèìîå çíà÷åíèå βn/βp è èç ñîîòíî- øåíèÿ ( )[ ]npnp pnpn p n VULW VUULW ò1âõ0 ò1âõ1cc0 1 ò1 −θ+µ −−θ+µ =β β        (5) îïðåäåëÿþò Wn/Ln, âûáèðàþò Ln è îïðåäåëÿþò Wn äëÿ n-êàíàëüíîãî ÌÎÏÒ âõîäíîãî èíâåðòîðà. (Çäåñü θ � êîýôôèöèåíò, ó÷èòûâàþùèé ñíèæåíèå ïîäâèæ- íîñòè çàðÿäà â êàíàëå ïðè óâåëè÷åíèè íàïðÿæåíèÿ íà çàòâîðå.) Èíôîðìàòèâíûå ïàðàìåòðû ìîäåëè ÌÎÏ-òðàí- çèñòîðà (òàêèå êàê β, µ, θ, ïîðîãîâûå íàïðÿæåíèÿ è ñîïðîòèâëåíèÿ îáëàñòè ñòîêà Rñ èñòîêà Rè è êàíà- Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 3 62 ÈÍÒÅÃÐÀËÜÍÛÅ ÑÕÅÌÛ È ÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÎÂÛÅ ÏÐÈÁÎÐÛ ëà Rê, à òàêæå ïàðàìåòðû ìîäåëè ð�ï-ïåðåõîäîâ) îïðåäåëÿëèñü íà òåñòîâûõ ýëåìåíòàõ ñ ïîìîùüþ àíà- ëèòè÷åñêèõ çàâèñèìîñòåé è ìåòîäîâ, ïðåäñòàâëåííûõ â ðàáîòàõ [5, 6]. Ïðîáèâíîå íàïðÿæåíèå ïîäçàòâîðíîãî äèýëåêòðèêà Uçï îïðåäåëÿåòñÿ åãî òîëùèíîé t0x, êîòîðàÿ çàâèñèò îò òåõíîëîãè÷åñêèõ ðåæèìîâ åãî ñîçäàíèÿ. Äëÿ íà- ïðÿæåíèÿ ìåæäó çàòâîðîì è ïîäëîæêîé Uçï=100  òðåáóåìàÿ òîëùèíà ñîñòàâëÿåò t0x=1200...1500 Å. Íèçêèé óðîâåíü ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ Vòn (0,8±0,2 Â) â n-êàíàëüíûõ ÌÎÏ-òðàíçèñòîðàõ äîñ- òèãàåòñÿ ïóòåì èõ èçîëÿöèè îò îáùåé ïîäëîæêè îáúåìíîãî êðåìíèÿ n-òèïà ïðîâîäèìîñòè è p-êàíàëü- íûõ ÌÎÏÒ îáðàòíîñìåùåííûìè p�n-ïåðåõîäàìè (p- êàðìàíû), âûáîðîì êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîé îðèåíòà- öèè ïëîñêîñòè (100) îáúåìíîãî êðåìíèÿ íà ãðàíèöå ðàçäåëà "äèýëåêòðèê�ïîëóïðîâîäíèê", à òàêæå äîçà- ìè èîííîãî ëåãèðîâàíèÿ áîðîì îáëàñòåé êàíàëîâ êîìïëåìåíòàðíûõ ÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ 0,01...0,03 ìêêóëîí.  p-êàðìàíàõ èñòîêè n-ÌÎÏÒ ýëåêòðè- ÷åñêè ñîåäèíÿþòñÿ ñ èõ ïîäëîæêàìè (Uïèn=0). Íà îáùåé ïîäëîæêå îáúåìíîãî êðåìíèÿ n-òèïà ïðîâîäèìîñòè ñîçäàþò p-êàíàëüíûå ÌÎÏ-òðàíçèñ- òîðû. Èõ ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå Uòð=0,8±0,2  îáåñ- ïå÷èâàþò èîííûì ëåãèðîâàíèåì áîðîì îáëàñòåé êà- íàëîâ â n-ïîäëîæêå îáúåìíîãî êðåìíèÿ è ñîåäèíå- íèåì îáëàñòè èñòîêà ñ îáùåé ïîäëîæêîé n-òèïà ïðî- âîäèìîñòè, ïðè ýòîì Uïèp=0. Íèçêèé óðîâåíü (ìåíåå 100 Îì) ñîïðîòèâëåíèÿ îòêðûòîãî êëþ÷à Rê, ïðåäîòâðàùåíèå ñìûêàíèÿ îá- ëàñòåé ñòîêà ñ èñòîêîì ïðè êîììóòàöèè íàïðÿæåíèé ±50 Â, ìèíèìàëüíîå âëèÿíèå ïîëîæèòåëüíîãî è îò- ðèöàòåëüíîãî íàïðÿæåíèé íà ïîäëîæêå ñîîòâåòñòâåí- íî p- è n-êàíàëüíûõ ÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ êëþ÷à îáåñ- ïå÷èâàåòñÿ, èñõîäÿ èç âûðàæåíèé äëÿ Rê è Vò [7], ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîé êîíöåíòðàöèåé äîíîðîâ â ïîäëîæêå îáúåìíîãî êðåìíèÿ 1015 ñì�3, ïîâåðõíîñò- íîé êîíöåíòðàöèåé àêöåïòîðîâ â ð-êàðìàíå íå áîëåå 4⋅1015 ñì�3, ñîçäàíèåì ïëàâíûõ p�n-ïåðåõîäîâ ñ ãðà- äèåíòîì êîíöåíòðàöèè íå áîëåå 4⋅1019 ñì�4, âûáîðîì êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîé ïëîñêîñòè (100) íà ãðàíèöå ðàçäåëà �ïîäçàòâîðíûé äèýëåêòðèê � ïîëóïðîâîä- íèê�, ïîëèêðåìíèåâûìè çàòâîðàìè, ëåãèðîâàííûìè ôîñôîðîì, ìèíèìàëüíî âîçìîæíîé òîëùèíîé ïîä- çàòâîðíîãî äèýëåêòðèêà 1200 Å íà îñíîâå äâóîêè- ñè êðåìíèÿ ñ εä= 3,9, ìèíèìàëüíî äîïóñòèìûì ðàñ- ñòîÿíèåì îò ïîäçàòâîðíîãî äèýëåêòðèêà äî êîí- òàêòîâ ê ñòîêîâîé, èñòîêîâîé îáëàñòè, îïðåäåëÿåìî- ãî èç âûðàæåíèé (3), (4), à òàêæå ñîîòíîøåíèÿ W/ L â êîìïëåìåíòàðíûõ ÌÎÏ-òðàíçèñòîðàõ êëþ÷à ñ ìèíèìàëüíî äîïóñòèìûìè çíà÷åíèÿìè L=6 ìêì. Êðîìå òîãî, â ïðîåêòèðóåìûõ ÊÌÎÏ ÈÑ ïóòåì âûáîðà êîíñòðóêöèè êëþ÷à íà îñíîâå äâóõ ïîñëå- äîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ ñ îáùèìè èñòîêàìè n-êà- íàëüíûõ ÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ è ñîçäàíèÿ íîâîé ñõå- ìû óïðàâëåíèÿ òàêèì êëþ÷îì îáåñïå÷èâàåòñÿ êîì- ìóòàöèÿ äâóõïîëÿðíûõ (±50 Â) íàïðÿæåíèé ïðè èñïîëüçîâàíèè òîëüêî îäíîãî ïîëîæèòåëüíîãî èñ- òî÷íèêà íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ ÊÌÎÏ ÈÑ (ñì. òàáë. 2). Ñîçäàíèå ÊÌÎÏ ÈÑ êëþ÷åé ñ óïðàâëåíèåì, êîì- ìóòàòîðîâ ñ êîììóòèðóåìûì íàïðÿæåíèåì áîëåå ±50  íà îáúåìíîì êðåìíèè âîçìîæíî ïðè êîíöåí- òðàöèè äîíîðîâ â ïîäëîæêå ìåíåå 1015 ñì�3, íî ýòî ïðèâåäåò ê çíà÷èòåëüíîìó ðîñòó ñîïðîòèâëåíèÿ êëþ- ÷à èç-çà íåîáõîäèìîãî óâåëè÷åíèÿ äëèíû êàíàëà ÌÎÏÒ äëÿ èñêëþ÷åíèÿ ñìûêàíèÿ ð�ï-ïåðåõîäîâ "ñòîê�èñòîê". À óâåëè÷åíèå øèðèíû êàíàëà W äëÿ ñíèæåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ êëþ÷à â îòêðûòîì ñîñòî- ÿíèè ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ ïëîùàäè, çàíèìàåìîé ÊÌÎÏ ÈÑ, è ýêîíîìè÷åñêîé íåýôôåêòèâíîñòè èõ ïðîèçâîäñòâà. Ïîýòîìó ïðîåêòèðîâàíèå ÊÌÎÏ ÈÑ äëÿ êîììóòàöèè íàïðÿæåíèé â äèàïàçîíå áîëåå ±50  ïðè îáåñïå÷åíèè ñîïðîòèâëåíèÿ êëþ÷à ïî- ðÿäêà åäèíèö èëè äåñÿòêîâ Îì íåîáõîäèìî ïðîâî- äèòü íà îñíîâå ïðèìåíåíèÿ ÄÈÊÝÄ-ñòðóêòóð ñ ôîð- ìèðîâàíèåì ÄÊÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ. *** Òàêèì îáðàçîì, ïðîåêòèðîâàíèå âûñîêîâîëüòíûõ ÊÌÎÏ ÁÈÑ êëþ÷åé è êîììóòàòîðîâ íà îñíîâå èçîëÿöèè ð-êàíàëüíûõ ÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ îò ïîä- ëîæêè êðåìíèÿ ð-òèïà ïðîâîäèìîñòè ð�ï-ïåðåõîäà- ìè, ñ îáåñïå÷åíèåì óïðàâëåíèÿ âõîäíûì èíâåðòî- ðîì óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ êëþ÷îì óïðàâëÿþùèì íàïðÿæåíèåì îò ÒÒË ÈÑ îãðàíè÷èâàåòñÿ ìàêñèìàëü- íî äîïóñòèìûì îòðèöàòåëüíûì íàïðÿæåíèåì ïèòà- íèÿ è êîììóòàöèè Uññ2≤�20 B, ò. ê. ýòî íàïðÿæå- íèå, ïîäàâàåìîå íà îáùóþ ïîäëîæêó âñåõ n-ÌÎÏ- òðàíçèñòîðîâ ñ èíäóöèðîâàííûìè êàíàëàìè, óâåëè- ÷èâàåò ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå è n-êàíàëüíîãî ÌÎÏ- òðàíçèñòîðà âî âõîäíîì èíâåðòîðå � äî óðîâíÿ, ïðè êîòîðîì ïîëîæèòåëüíîå óïðàâëÿþùåå íàïðÿ- æåíèå îò ÒÒË ÈÑ óæå íå â ñîñòîÿíèè îòêðûòü åãî è ïåðåêëþ÷àòü âõîäíîé èíâåðòîð èç ñîñòîÿíèÿ ëî- ãè÷åñêîé åäèíèöû â ñîñòîÿíèå ëîãè÷åñêîãî íóëÿ. Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü ìèíèìàëüíî äîïóñòèìîãî îòíîøåíèÿ βn/βp â ÌÎÏ-òðàíçèñòîðàõ âõîäíîãî èí- âåðòîðà îò íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ Ucc1 äëÿ íèçêîâîëüòíûõ (à) è âû- ñîêîâîëüòíûõ (á) ÊÌÎÏ ÈÑ (Uâûõ(0)≤0,6 Â; Vòn=Vòð): 1 � Vò=2,2 Â, Uâõ(1)=3,0 Â; 2 � Vò=0,8 Â, Uâõ(1)=2,0 Â; 3 � Vò=0,8 Â, Uâõ(1)=3,0 Â; 4 � Vò=2,2 Â, Uâõ(1)=5,0 Â; 5 � Vò=0,8 Â, Uâõ(1)=5,0  à) á) βn/βp 8000 6000 4000 2000 0 20 40 60 80 Ucc1 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 βn/βp 800 600 400 200 0 20 40 60 Ucc1 Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 3 63 ÈÍÒÅÃÐÀËÜÍÛÅ ÑÕÅÌÛ È ÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÎÂÛÅ ÏÐÈÁÎÐÛ Ïðîåêòèðîâàíèå âûñîêîâîëüòíûõ ÊÌÎÏ ÈÑ êëþ÷åé è êîììóòàòîðîâ íà îñíîâå ïîäëîæåê îáúåì- íîãî êðåìíèÿ n-òèïà ïðîâîäèìîñòè è èçîëÿöèè ï- êàðìàííûõ ÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ îò ïîäëîæêè ð�n- ïåðåõîäàìè ïîçâîëÿåò óâåëè÷èòü êîììóòèðóåìûå îò- ðèöàòåëüíûå íàïðÿæåíèÿ äî �50 Â, áëàãîäàðÿ âîç- ìîæíîñòè èñêëþ÷åíèÿ âëèÿíèÿ îòðèöàòåëüíîãî íà- ïðÿæåíèÿ Ucc2 ≤�50 B íà ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå n-êàíaëüíîãî ÌÎÏ-òðàíçèñòîðà âî âõîäíîì èíâåð- òîðå ïóòåì ýëåêòðè÷åñêîãî ñîåäèíåíèÿ åãî èñòîêà ñ ïîäëîæêîé â ð-êàðìàíå. Îãðàíè÷èâàþùèìè ôàêòî- ðàìè ïðîåêòèðîâàíèÿ êëþ÷åé, êîììóòàòîðîâ, ïåðå- êëþ÷àòåëåé äëÿ êîììóòàöèè ïîëîæèòåëüíûõ è îò- ðèöàòåëüíûõ íàïðÿæåíèé â äèàïàçîíå áîëåå ±50  ÿâëÿþòñÿ ïðîáèâíûå íàïðÿæåíèÿ p�n-ïåðåõîäîâ è ýêîíîìè÷åñêàÿ íåöåëåñîîáðàçíîñòü óâåëè÷åíèÿ ïðî- áèâíûõ íàïðÿæåíèé ïóòåì ñíèæåíèÿ êîíöåíòðàöèè ïðèìåñåé â ïîäëîæêå îáúåìíîãî êðåìíèÿ n-òèïà ïðî- âîäèìîñòè, ò. ê. ýòî, â èòîãå, äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ñîïðî- òèâëåíèÿ îòêðûòîãî êëþ÷à ìåíåå 100 Îì ïðèâîäèò ê ñóùåñòâåííîìó óâåëè÷åíèþ ïëîùàäè, çàíèìàåìîé ÊÌÎÏ ÈÑ íà ïëàñòèíå êðåìíèÿ.  ÊÍÈÈ ÌÏ ïðîåêòèðîâàíèå êëþ÷åé ñ óï- ðàâëåíèåì, êîììóòàòîðîâ, ïåðåêëþ÷àòåëåé äëÿ êîì- ìóòàöèè íàïðÿæåíèé áîëåå ±50  îñóùåñòâëÿåòñÿ íà îñíîâå ÄÊÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ ñ ïðèìåíåíèåì ÄÈÊÝÄ-ñòðóêòóð. ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ 1. Èíòåãðàëüíûå ñõåìû íà ÌÄÏ-ïðèáîðàõ.� Ì.: Ìèð, 1975. 2. Shimohigashi K. and other. An n-well CVOS dinamic RAM // IEE Trans.� 1982.� Vol. SC-17, N 2.� P. 344� 348. 3. Ãðåõîâ È. Â., Ñåðåæêèí Þ. Í. Ëàâèííûé ïðîáîé ð�n ïåðåõîäà â ïîëóïðîâîäíèêàõ.� Ë.: Ýíåðãèÿ, 1980. 4. Ðè÷ìàí Ï. Ôèçè÷åñêèå îñíîâû ïîëåâûõ òðàíçèñ- òîðîâ ñ èçîëèðîâàííûì çàòâîðîì.� Ì.: Ñîâ. ðàäèî, 1971. 5. Zolotarevsky V. I., Serdyuk G. B., Samotovka L. I. et al. SOI-based Ics desigen, technology and electrical diagnostics // Physical and technical problem of SOI structures and devices.� Gurzuf, Ukraine.� November 1�4, 1994.� P. 69�70. 6. Lysenko V. S., Zolotarevsky V. I., Samotovka L. I. et al. P-n junction informative parameters and vield of SOI CMOSICs // Perspectives, scienñe and technologies for novel silicon on insulator Devices.� Kyiv, Ukraine.� October 12�15, 1998.� P. 25. 7. // Çàðóáåæíàÿ ýëåêòðîííàÿ òåõíèêà.� Ì.: ÖÍÈÈ �Ýëåêòðîíèêà�, 1976.� Âûï. 21.� C. 10�11. Íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ,  Îáîçíà÷åíèå Ñîïðîòèâ- ëåíèå êëþ÷à, íå áîëåå, Îì Uññ1 Uññ 2 Êîììóòèðóåìîå íàïðÿæåíèå,  Êîììóòè- ðóåìûé òîê, ìÀ Àíàëîã 5701ÊÍ04 — 4-êàíàëüíûé êëþ÷ 50 4,5…55,0 — 50 –50 50 ÀÄG441 5701ÊÍ16 — 16-êà- íàëüíûé êîììóòàòîð 100 4,5…55,0 –27,5…0 25 –25 30 ÀÄG506A Òàáëèöà 2 Ýëåêòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ïðîåêòèðóåìûõ ÊÌÎÏ ÈÑ
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-70865
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 2225-5818
language Russian
last_indexed 2025-12-07T16:13:16Z
publishDate 2001
publisher Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
record_format dspace
spelling Вербицкий, В.Г.
Золотаревский, В.И.
Николаенко, Ю.Е.
Самотовка, Л.И.
Товмач, Е.С.
2014-11-15T14:37:02Z
2014-11-15T14:37:02Z
2001
Проектирование высоковольтных КМОП ИС ключей и коммутаторов на основе объемного кремния / В.Г. Вербицкий, В.И. Золотаревский, Ю.Е. Николаенко, Л.И. Самотовка, Е.С. Товмач // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2001. — № 3. — С. 59-63. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.
2225-5818
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70865
621.382(088-8)
Рассмотрены возможности проектирования высоковольтных КМОП ИС на основе объемного кремния. Представлены электрические параметры ключей и коммутаторов, факторы, ограничивающие проектирование КМОП ИС с управлением сигналами от ТТЛ ИС. Выполнен анализ некоторых электрических и конструктивных параметров элементов КМОП-транзисторов входного инвертора устройства управления ключом (УУК) и аналогового ключа. Показано, что при изоляции от общей подложки объемного кремния р-канальных КМОП-транзисторов с помощью n-р-переходов (n-кармана) предельное напряжение питания УУК и коммутации ключом составляет ±20 В, а при изоляции n-канальных КМОП-транзисторов с помощью р-n-переходов (р-кармана) - ±50 В.
The possibilities of the design voltage CMOS IC switches on the base of bulk silicon have been considered. The electrical parameters of switches and multiplexers, the factors bounding the design of CMOS IC with control by signals of TTL IC have been presented. The analysis of some electrical and constructive elements' parameters of the input inverter CMOS transistors of switch control device (SCD) and analog switch has been carried out. It has been shown that limit of SCD supply voltage and switching voltage equally to ±20 V when р-chanal CMOS transistors are insulated from general substrate owing to n-р-transistions (n-well) and when n-channel CMOS transistors are insulated owing to р-n-transistions (р-well) — ±50 V.
ru
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
Технология и конструирование в электронной аппаратуре
Интегральные схемы и полупроводниковые приборы
Проектирование высоковольтных КМОП ИС ключей и коммутаторов на основе объемного кремния
The design of high voltage CMOS IC switches and multiplexers on the base of bulk silicon
Article
published earlier
spellingShingle Проектирование высоковольтных КМОП ИС ключей и коммутаторов на основе объемного кремния
Вербицкий, В.Г.
Золотаревский, В.И.
Николаенко, Ю.Е.
Самотовка, Л.И.
Товмач, Е.С.
Интегральные схемы и полупроводниковые приборы
title Проектирование высоковольтных КМОП ИС ключей и коммутаторов на основе объемного кремния
title_alt The design of high voltage CMOS IC switches and multiplexers on the base of bulk silicon
title_full Проектирование высоковольтных КМОП ИС ключей и коммутаторов на основе объемного кремния
title_fullStr Проектирование высоковольтных КМОП ИС ключей и коммутаторов на основе объемного кремния
title_full_unstemmed Проектирование высоковольтных КМОП ИС ключей и коммутаторов на основе объемного кремния
title_short Проектирование высоковольтных КМОП ИС ключей и коммутаторов на основе объемного кремния
title_sort проектирование высоковольтных кмоп ис ключей и коммутаторов на основе объемного кремния
topic Интегральные схемы и полупроводниковые приборы
topic_facet Интегральные схемы и полупроводниковые приборы
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70865
work_keys_str_mv AT verbickiivg proektirovanievysokovolʹtnyhkmopisklûčeiikommutatorovnaosnoveobʺemnogokremniâ
AT zolotarevskiivi proektirovanievysokovolʹtnyhkmopisklûčeiikommutatorovnaosnoveobʺemnogokremniâ
AT nikolaenkoûe proektirovanievysokovolʹtnyhkmopisklûčeiikommutatorovnaosnoveobʺemnogokremniâ
AT samotovkali proektirovanievysokovolʹtnyhkmopisklûčeiikommutatorovnaosnoveobʺemnogokremniâ
AT tovmačes proektirovanievysokovolʹtnyhkmopisklûčeiikommutatorovnaosnoveobʺemnogokremniâ
AT verbickiivg thedesignofhighvoltagecmosicswitchesandmultiplexersonthebaseofbulksilicon
AT zolotarevskiivi thedesignofhighvoltagecmosicswitchesandmultiplexersonthebaseofbulksilicon
AT nikolaenkoûe thedesignofhighvoltagecmosicswitchesandmultiplexersonthebaseofbulksilicon
AT samotovkali thedesignofhighvoltagecmosicswitchesandmultiplexersonthebaseofbulksilicon
AT tovmačes thedesignofhighvoltagecmosicswitchesandmultiplexersonthebaseofbulksilicon

Ähnliche Einträge