Быстродействующие широкополосные аналоговые интегральные схемы на основе комплементарной биполярной технологии находят широкое применение в современной аппаратуре. Быстродействие таких схем напрямую связано с граничной частотой используемых транзисторов. Рассмотрены современные подходы к разработке комплементарных биполярных технологий, обеспечивающих высокое быстродействие проектируемых интегральных схем и систем на кристалле. Средствами САПР TCAD проведено приборно-технологическое моделирование элементной базы. Разработан технологический маршрут изготовления операционного усилителя по быстродействующей комплементарной биполярной технологии с самосовмещенным эмиттерно-базовым узлом на основе двух слоев поликремния. Для обеспечения самосовмещения базового и эмиттерного слоев поликремния при изготовлении n - p - n - и p - n - p -транзисторов сформирован L -образный нитридный спейсер. Боковая изоляция компонентов выполнена узкими вертикальными щелями, облицованными окислом и нитридом кремния и заполненными поликремнием. Разработанный технологический маршрут изготовления n - p - n - и p - n - p -транзисторов на одном кристалле позволил достигнуть граничной частоты 8-10 ГГц при пробивных напряжениях коллектор - эмиттер больше 10 В. В значительной степени решена проблема комплементарности биполярных транзисторов. В дальнейшем это даст возможность создать новый класс отечественных широкополосных и быстродействующих аналого-цифровых интегральных схем и обеспечить технологическую независимость РФ.
1. Мамий А.Р., Тлячев В.Б. Операционные усилители. – Майкоп: АГУ, 2005. – 192 с.
2. Monticelli D.M. The future of complementary bipolar // Proc. of the IEEE Bipo-lar/BiCMOS Circuits and Technology. – 2004. – P. 21–25.
3. Хохлов М.В., Демин А.А, Морозов В.Ф. Разработка комплементарной биполярной технологии для реализации аналоговых ИМС высокого быстродействия // «Пульсар-2008». Твердотельная электроника, сложные функциональные блоки РЭА: материалы VII науч.-техн. конф. – М., 2008. – С. 62–63.
4. Lukasevich M.I. Method for producing complementary vertical bipolar transistors for in-tegrated circuits // Patent PCT/RU2007/000466. 2008.
5. A 12Volt, 12GHz complementary bipolar technology for high frequency analogue appli-cations / M.C. Wilson, S. Nigrin, S.J. Harrington et al. // Proc. of the IEEE 32th European Sol-id-State Device Research Conference. – 2002. – P. 375–378.
6. Лойко К.В. Модель подвижности неосновных носителей заряда в поликремниевых эмиттерах // Научный журнал КубГАУ. – 2013. – № 90. – С. 36–44.
7. Reisch M. High-frequency bipolar transistors. – Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2003.
8. Luigia Lanni Lateral p-n-p transistors and complementary SiC Bipolar Technology // IEEE Electron Device Letters. – 2014. – 19 February. – P. 428–430.
9. A complementary bipolar technology family with a vertically integrated PNP for high-frequency analog applications / R. Bashir, F. Hebert, J. DeSantis et al. // IEEE Transactions on Electron Devices.– 2002. – 07 August. – P. 2525–2534.
10. Synopsys – Official Site. – URL: https://synopsys.com/ (дата обращения: 18.04.2017).
11. Hrapov M.O. TCAD – simulation of the complementary bipolar pair of transistors // 16th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (29 June – 3 July, 2015). – 2015.