<< Chapter < Page Chapter >> Page >

Ưu điểm của mạch lai là:

  • Có thể tạo nhiều IC (Digital hay Analog)
  • Có khả năng tạo ra các phần tử thụ động có các giá trị khác nhau với sai số nhỏ.
  • Có khả năng đặt trên một đế, các phần tử màng mỏng, các transistor, diode và ngay cả các loại IC bán dẫn.

Thực ra khi chế tạo, người ta có thể dùng qui trình phối hợp. Các thành phần tác động được chế tạo theo các thành phần kỹ thuật planar, còn các thành phần thụ động thì theo kỹ thuật màng. Nhưng vì quá trình chế tạo các thành phần tác động và thụ động được thực hiện không đồng thời nên các đặc tính và thông số của các thành phần thụ động không phụ thuộc vào các đặc tính và thông số của các thành phần tác động mà chỉ phụ thuộc vào việc lựa chọn vật liệu, bề dầy và hình dáng. Ngoài ra, vì các transistor của IC loại này nằm trong đế, nên kích thước IC được thu nhỏ nhiều so với IC chứa transistor rời.

IC chế tạo bằng qui trình phối hợp của nhiều ưu điểm. Với kỹ thuật màng, trên một diện tích nhỏ có thể tạo ra một điện trở có giá trị lớn, hệ số nhiệt nhỏ. Điều khiển tốc độ ngưng động của màng, có thể tạo ra một màng điện trở với độ chính xác rất cao.

Sơ lược về qui trình chế tạo một ic đơn tinh thể.

Các giai đoạn chế tạo một IC đơn tinh thể có thành phần tác động là BJT, được đơn giản hóa gồm các bước sau:

0.15mm25 – 75mmn - SiNền P-Si0.025mm0.15mmn - SiNền P-Si0.5mSiO2Hình 1Bước 1:

a. Từ một nền P-Si (hoặc n-Si) đơn tinh thể

b. Tạo một lớp epitaxy mỏng loại N-Si

c. Phủ một lớp cách điện SiO2

Bước 2:

Dùng phương pháp quang khắc để khử lớp SiO2 ở một số chỗ nhất định, tạo ra các cửa sổ ở bề mặt tinh thể. Từ các cửa sổ, có thể khuếch tán tạp chất vào.

Đầu tiên, vẽ sơ đồ những nơi cần mở cửa sổ, chụp hình sơ đồ rồi lấy phim âm bản, thu nhỏ lại. Những nơi cần mở của sổ là vùng tối trên phim

P-SifilmuvChất cảm quangSiO2n-SiP-SiChất cảm quangSiO2n-SiHòa tanRắn lạiP-SiSiO2n-SiHòa tanThânPnnSiO2Khuếch tán pĐảoNềnPnnSiO2Khuếch tán BaseppNềnPnnSiO2Khuếch tán EmitterppnnHình 2a. Bôi một lớp cản quang trên bề mặt. Đặt phim ở trên rọi tia cực tím vào những nơi cần mở cửa sổ được lớp đen trên phim bảo vệ. Nhúng tinh thể vào dung dịch tricloetylen. Chỉ những nơi cần mở cửa sổ lớp cản quang mới bị hòa tan, các nơi khác rắn lại.

b.Lại đem tinh thể nhúng vào dung dịch fluorhydric. Chỉ những nơi cần mở cửa sổ lớp SiO2 bị hòa tan, những nơi khác nhờ lớp cản quang che chở.

c. Đem tẩy lớp cản quang

d. Khuếch tán chất bán dẫn P sâu đến thân, tạo ra các đảo N.

e. Lại mở cửa sổ, khuếch tán chất bán dẫn P vào các đảo N (khuếch tán Base)

f. Lại mở cửa sổ, khuếch tán chất bán dẫn N vào (khuếch tán Emitter)

g. Phủ kim loại. Thực hiện các chỗ nối

Thí dụ:

Một mạch điện đơn giản như sau, được chế tạo dưới dạng IC đơn tinh thể.

Hình 3

Thân pnpnpn+npn+n+n+n+Điện trở2Diode1Transistor5 4Diode nối3Kim loại AlSiO2CollectorBaseEmitterTiếp xúc kim loạiHình 4

Ic số (ic digital) và ic tương tự (ic analog).

Dựa trên chức năng xử lý tín hiệu, người ta chia IC là hai loại: IC Digital và IC Analog (còn gọi là IC tuyến tính)

Ic digital:

Là loại IC xử lý tín hiệu số. Tín hiệu số (Digital signal) là tín hiệu có trị giá nhị phân (0 và 1). Hai mức điện thế tương ứng với hai trị giá (hai logic) đó là:

- Mức High (cao): 5V đối với IC CMOS và 3,6V đối với IC TTL

- Mức Low (thấp): 0V đối với IC CMOS và 0,3V đối với IC TTL

Thông thường logic 1 tương ứng với mức H, logic 0 tương ứng với mức L

Logic 1 và logic 0 để chỉ hai trạng thái đối nghịch nhau: Đóng và mở, đúng và sai, cao và thấp…

Chủng loại IC digital không nhiều. Chúng chỉ gồm một số các loại mạch logic căn bản, gọi là cổng logic.

Về công nghệ chế tạo, IC digital gồm các loại:

- RTL: Resistor – Transistor logic

- DTL: Diode – Transistor logic

- TTL: Transistor – Transistor logic

- MOS: metal – oxide Semiconductor

- CMOS: Complementary MOS

Ic analog:

Là loại IC xử lý tín hiệu Analog, đó là loại tín hiệu biến đổi liên tục so với IC Digital, loại IC Analog phát triển chậm hơn. Một lý do là vì IC Analog phần lớn đều là mạch chuyện dụng (special use), trừ một vài trường hợp đặc biệt như OP-AMP (IC khuếch đại thuật toán), khuếch đại Video và những mạch phổ dụng (universal use). Do đó để thoả mãn nhu cầu sử dụng, người ta phải thiết kế, chế tạo rất nhiều loại khác nhau.

Tài liệu tham khảo

**********

  1. Fleeman - Electronic Devices, Discrete and Intergrated - Printice - Hall International-1998.
  2. Boylestad and Nashelky - Electronic Devices and Circuit Theory - Printice - Hall International 1998.
  3. J.Millman - Micro electronics, Digital and Analog, Circuits and Systems - Mc.Graw.Hill Book Company - 1979.
  4. Nguyễn Hữu Phương - Điện tử trung cấp - Sở Giáo Dục&Đào Tạo TP HCM-1992

Questions & Answers

what does nano mean?
Anassong Reply
nano basically means 10^(-9). nanometer is a unit to measure length.
Bharti
do you think it's worthwhile in the long term to study the effects and possibilities of nanotechnology on viral treatment?
Damian Reply
absolutely yes
Daniel
how to know photocatalytic properties of tio2 nanoparticles...what to do now
Akash Reply
it is a goid question and i want to know the answer as well
Maciej
characteristics of micro business
Abigail
for teaching engĺish at school how nano technology help us
Anassong
Do somebody tell me a best nano engineering book for beginners?
s. Reply
what is fullerene does it is used to make bukky balls
Devang Reply
are you nano engineer ?
s.
fullerene is a bucky ball aka Carbon 60 molecule. It was name by the architect Fuller. He design the geodesic dome. it resembles a soccer ball.
Tarell
what is the actual application of fullerenes nowadays?
Damian
That is a great question Damian. best way to answer that question is to Google it. there are hundreds of applications for buck minister fullerenes, from medical to aerospace. you can also find plenty of research papers that will give you great detail on the potential applications of fullerenes.
Tarell
what is the Synthesis, properties,and applications of carbon nano chemistry
Abhijith Reply
Mostly, they use nano carbon for electronics and for materials to be strengthened.
Virgil
is Bucky paper clear?
CYNTHIA
so some one know about replacing silicon atom with phosphorous in semiconductors device?
s. Reply
Yeah, it is a pain to say the least. You basically have to heat the substarte up to around 1000 degrees celcius then pass phosphene gas over top of it, which is explosive and toxic by the way, under very low pressure.
Harper
Do you know which machine is used to that process?
s.
how to fabricate graphene ink ?
SUYASH Reply
for screen printed electrodes ?
SUYASH
What is lattice structure?
s. Reply
of graphene you mean?
Ebrahim
or in general
Ebrahim
in general
s.
Graphene has a hexagonal structure
tahir
On having this app for quite a bit time, Haven't realised there's a chat room in it.
Cied
what is biological synthesis of nanoparticles
Sanket Reply
what's the easiest and fastest way to the synthesize AgNP?
Damian Reply
China
Cied
types of nano material
abeetha Reply
I start with an easy one. carbon nanotubes woven into a long filament like a string
Porter
many many of nanotubes
Porter
what is the k.e before it land
Yasmin
what is the function of carbon nanotubes?
Cesar
I'm interested in nanotube
Uday
what is nanomaterials​ and their applications of sensors.
Ramkumar Reply
what is nano technology
Sravani Reply
what is system testing?
AMJAD
preparation of nanomaterial
Victor Reply
how to synthesize TiO2 nanoparticles by chemical methods
Zubear
what's the program
Jordan
?
Jordan
what chemical
Jordan
how did you get the value of 2000N.What calculations are needed to arrive at it
Smarajit Reply
Privacy Information Security Software Version 1.1a
Good
Berger describes sociologists as concerned with
Mueller Reply
Got questions? Join the online conversation and get instant answers!
QuizOver.com Reply

Get the best Algebra and trigonometry course in your pocket!





Source:  OpenStax, Mạch điện tử. OpenStax CNX. Aug 07, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10892/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Mạch điện tử' conversation and receive update notifications?

Ask