Полупроводниковые ИМС

Полупроводниковая ИМС — полупроводнико­вый кристалл, в толще которого выполняются все компо­ненты схемы и межэлементные соединения.

На рис. 36, а показана часть схемы, состоящая из резистора, диода и тран­зистора, а на рис. 36,6 — разрез полупроводникового кристалла, в толще которого выполнены указанные схем­ные элементы. Изоляция элементов друг от друга осуще­ствляется с помощью p-n переходов, смещенных в обрат­ном направлении. Для этого к подложке p-типа приклады­вается наиболее отрицательный потенциал.

После создания слоя окисла, на поверхности и нанесения соединений кри­сталлы полупроводника помещают в герметизированный корпус, имеющий выводы во внешнюю цепь.

Рисунок 36 - Фрагмент схемы и ее реализация в виде полупроводниковой ИМС

Полупроводниковые ИМС обладают следующими осо­бенностями:

1) В кристалле полупроводника могут быть выполнены полупроводниковые приборы (диоды, транзисторы, поле­вые транзисторы) и полупроводниковые резисторы. В каче­стве конденсаторов с емкостью до 200—400 пФ используют емкости полупроводниковых диодов, смещенных в обрат­ном направлении. Наиболее предпочтительными элемента­ми являются те, которые занимают наименьшую площадь на кристалле, это, в первую очередь, полевые транзисторы МДП - типа, затем другие полупроводниковые приборы. Конденсаторы большей емкости и магнитные элементы (дроссели, трансформаторы) в составе полупроводниковых ИМС невыполнимы.

2) Точность воспроизведения параметров компонентов полупроводниковой ИМС невелика, но одинаковые элемен­ты на одном кристалле имеют практически идентичные па­раметры.

3) Технология ИМС очень сложна, и их выпуск может быть налажен лишь на крупном специализированном пред­приятии.

4) Затраты на подготовку выпуска нового типа ИМС ве­лики, поэтому экономически оправдан выпуск этих изделий только очень крупными сериями.

5) Масса и габариты полупроводниковых ИМС очень малы, на одном кристалле кремния (размером несколько квадратных милиметров) могут располагаться сотни тысяч отдельных элементов схемы.