Материал: Малошумящий интегральный усилитель

Воспользовавшись соотношениями (5.11) - (5.16) рассчитаем геометрические размеры всех остальных резисторов. Но для резистора R₃ будем использовать поверхностное сопротивление n+ слоя R_sn+, а для сопротивления R₂, R₄, R₅ и R₆ поверхностное сопротивление n слоя.

Резистор R₂ (100 Ом):

Резистор R₃ (43 Ом):

Резистор R₄ (350 Ом)

. .

м.

.

Резистор R₅ (350 Ом)

.

.

.

Резистора R_{6 (}110 Ом)

.

.

.

4.2 Разработка топологии кристалла

Наиболее важной стадией проектирования полупроводниковых ИМС является трансформация их электрической схемы в топологическую. Главное требование при разработке топологии - максимальная плотность упаковки элементов при минимальном количестве пересечений межэлементных соединений. При этом обеспечивается оптимальное использование площади кристалла при выполнении всех конструктивных и технологических требований и ограничений.

5. Разработка технологии изготовления кристалла

Кристалл выполняется на пластине n_i-n-n⁺ - GaAs. После того как исходную пластину химически обработали, стравливают n⁺ слой для формирования стоков, истоков, омических контактов и резистора R_{3 (}рисунок П2). С помощью второго шаблона стравливают n слой для получения остальных резисторов в этом слое (рисунок П3).

Для изоляции активных областей и получения слоя диэлектрика в конденсаторах наносим слой SiO₂ толщиной 0,05 мкм. Этот процесс происходит с применением шаблона изображенного на рисунок П4.

Защитный рельеф в слое SiO₂ (рисунок П5) позволяет травить канавки в GaAs до достижения толщины активной области под затвором, обеспечивающей необходимое напряжение перекрытия канала.

Затворы ПТШ формируются методом обратной фотолитографии. Напылению материала затвора (слой Ta-Au толщиной 1.2 мкм) предшествует травление канавок в GaAs (до достижения толщины активной области под затвором, обеспечивающей необходимое напряжение перекрытия канала). Одновременно с напылением в канавки, материал затвора осаждается на контактные площадки и проводники межэлементных соединений (первый слой металлизации (рисунок П6)). После этого производится отжиг структуры в среде азота при температуре 350 °С в течение 5 минут.

Для создания второго слоя металлизации (соединения истоковых контактов и др.), сначала на всю поверхность пластины наносится SiO₂. После вскрытия окон (рисунок П7) над контактами напыляется слой V-Au, с помощью фоторезиста вскрываются окна над контактными площадками и проводниками межсоединений (рисунок П8). В окна осаждается слой золота толщиной 1.2 мкм и фоторезист удаляется.

Заключение

В ходе данной работы был спроектирован усилитель, обеспечивающий выполнение характеристик, описанных в задании. Усилитель обеспечивает усиление более чем на 40 дБ в полосе частот от 1 до 2 ГГц. Так же в ходе работы была разработана технология изготовления интегральной микросхемы и снабжена фотолитографическими шаблонами.

При проектировании малошумящего усилителя были изучены приемы схемотехнического проектирования в программе P Spice. Кроме того в работе были использованы следующие программные продукты: математический пакет MathCAD 2001, текстовый редактор Microsoft Word XP, система КОМПАС 3D LT и P-CAD 2001.

Список используемой литературы

1.      Березин А.С., Мочалкина О.Р. Технология и конструирование интегральных микросхем. - М.: Радио и связь, 1992. - 320 с.

2.      Черняев В.Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров. - М.: Радио и связь, 1987. - 464 с.

.        Шур М. Современные приборы на основе арсенида галлия. - М.: Мир, 1991. - 632 с.

.        Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSPICE для схемотехнического моделирования на ПЭВМ. Выпуск 2. - М.: Радио и связь. - 1992. - 72 с.

.        Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSPICE для схемотехнического моделирования на ПЭВМ. Выпуск 3. - М.: Радио и связь. - 1992. - 120 с.