Магистерская диссертация на тему: Анализ технического задания. Проектирование малошумящего полевого транзистора с затвором Шоттки

Введение

транзистор полевой малошумящий

Проектирование полупроводниковых интегральных схем (ИС) является сложным и многоэтапным процессом. Комплекс работ по проектированию включает синтез и анализ схемы, оценку экономической обоснованности степени интеграции, расчет элементов, разработку топологии, выбор оптимального технологического процесса, расчет технико-экономических показателей производства.

Процесс проектирования полупроводниковых ИС можно подразделить на следующие основные этапы: 1) составление технических требований; 2) выбор физической структуры; 3) разработка принципиальной электрической схемы; 4) разработка конструкции и топологии; 5) оформление документации.

На первом этапе анализируют техническое задание и составляют технические требования - к электрическим параметрам, надежности и др.

Второй этап предполагает выбор структуры и электрофизических параметров подложки, формулирование требований к электрофизическим параметрам слоев, определение геометрических и электрических параметров активных элементов. Толщины и электрофизические параметры слоев определяются, исходя из требований, предъявляемых к основным структурам (транзисторам или др. активным элементам), - с учетом возможностей типового технологического процесса, на базе которого должна быть изготовлена ИС. Для проектирования остальных (пассивных) элементов используются слои, определенные для основных структур.

Основной этап проектирования ИС - разработка топологии - производится в следующей последовательности: получение и согласование исходных данных; расчет геометрических размеров элементов; разработка эскиза топологии; разработка предварительного варианта топологии; оценка качества и оптимизация топологии. Исходными данными являются принципиальная электрическая схема, а также технологические и конструктивные требования и ограничения. По принципиальной электрической схеме определяется перечень активных и пассивных элементов, формулируются требования к отдельным элементам. К конструктивным исходным данным относятся порядок расположения на кристалле контактных площадок и предполагаемая конструкция корпуса. При разработке топологии необходимо учитывать точность технологических операций, определяющих геометрические размеры элементов (изготовления фотошаблонов, совмещения фотошаблонов с рисунком на подложке, травления окон в диэлектрической пленке и т. п.).

Заканчивается процесс проектирования изготовлением опытной партии ИС и их исследованием (проверка электрических параметров, оценка надежности, проведение механических и климатических испытаний и т. д.). Если в результате исследований выясняется, что изготовленные ИС не удовлетворяют требованиям технического задания, то после анализа причин несоответствия производят корректировку того или иного этапа проектирования.

Цель работы: изучение принципа функционирования, математических моделей, электрических характеристик и конструктивно-технологических особенностей изготовления ПТШ на арсениде галлия.

Оглавление

- Введение

- Анализ технического задания

- Проектирование малошумящего полевого транзистора с затвором Шоттки

- Определение толщины обедненной области

- Определение значения порогового напряжения перекрытия канала

- Определение геометрических размеров полевого транзистора Шоттки

- Функциональное проектирование усилителя

- Получение схемы электрической принципиальной

- Исследование влияния ширины затвора на коэффициент шума и другие характеристики ПТШ

- Разработка конструкции и топологии кристалла

- Расчет геометрических размеров пассивных элементов

- Разработка топологии кристалла

- Разработка технологии изготовления кристалла

- Рисунки отображающие технологию изготовления кристалла Заключение

- Список использованной литературы

- Приложения

Заключение

В ходе данной работы был спроектирован двухкаскадный усилитель, соответствующий характеристикам, описанным в задании. Усилитель обеспечивает усиление более чем на 25 дБ в полосе частот от 1 ГГц до 3 ГГц. Так же разработана технология изготовления интегральной микросхемы.

При изучении влияния зависимость коэффициента шума от частоты при изменении ширины затвора от 10 до 30 мк м, нашли оптимальную ширину затвора 30 мк м.

В работе были использованы следующие программы: РSрiсе, МаthСАD, Мiсrоsоft Wоrd 2003, Мiсrоsоft Еxеl 2003, Аdоbе Рhоtоshор.

Список литературы

1. Романовский М.Н., Нефедцев Е.В.Проектирование интегральных схем на арсениде галлия. Руководство к практическим занятиям по дисциплине Интегральные устройства радиоэлектроники. - Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2009. - 77 с.

. Романовский М.Н. Интегральные устройства радиоэлектроники. Часть 1. Основные структуры полупроводниковых интегральных схем. Учебное пособие для вузов. - Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2007. - 123 с.

. Березин А.С., Мочалкина О.Р. Технология и конструирование интегральных микросхем: Учеб. пособие для вузов / Под ред. И.П.Степаненко. - М.: Радио и связь, 1983. - 232 с.