Электроника и электротехника

Дано:

И-НЕ схема на n-МОП транзисторах

Минимальный размер - 3 мкм.

Толщина окисла - 50 нм.

Требуется:

. Описать принцип работы схемы.

. Выбрать и описать технологию изготовления схемы.

. Нарисовать топологию и разрез элементов схемы.

. Рассчитать параметры элементов схемы.

. С помощью программы P-Spice рассчитать:

передаточную характеристику схемы;

переходную характеристику схемы;

статическую и динамическую мощности, потребляемые схемой.

. Нарисовать топологию всей схемы.

. Сравнить с аналогами, выпускаемыми промышленностью.

1. Принцип работы схемы

Таблица истинности для логического элемента И-НЕ:

Вход1	Вход2	Вход3	Выход
0	0	0	1
0	0	1	1
0	1	0	1
0	1	1	1
1	0	0	1
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	0

Для логических схем на -МОП транзисторах уровень логического нуля приблизительно равен нулю, а уровень логической единицы - меньше чем Eпит. Сток и затвор верхнего нагрузочного транзистора подключены к питанию, поэтому всегда выполняется неравенство

,

следовательно нагрузочный транзистор всегда открыт и работает в пологой области как нелинейный транзистор.

Если хотя бы один на один активный транзистор подано напряжение логического нуля, то он оказывается заперт, вследствие чего выход отключается от земли и на нём устанавливается напряжение логической единицы. При этом U1лог будет меньше Eпит из-за влияния нагрузочного транзистора:

.

Если на оба активных транзистора подано напряжение логической единицы, то выход оказывается подключённым к земле, а нагрузочный транзистор имеет большое сопротивление. В этом случае на выходе получается уровень логического нуля порядка 0,1-0,3 В.

. Технология изготовления схемы

Технологический процесс для -канального МОП-прибора с металлическим затвором будет следующим:

1. Получение p-подложки со структурой (100) (Na=1015 см-3)

2. Выращивание защитного слоя окисла

3. Фотолитография для вскрытия областей стока и истока n+ типа.

4. n+ диффузия и выращивание окисла

. Фотолитография для p-ограничителей канала

. Диффузия или внедрение ионов p-типа, рост окисла (Na=1017 см-3).

7. Фотолитография для тонких слоёв окисла под затворы. Вскрытие окон под выводы.

8. Ионное внедрение бора для регулировки UЗИпор n-МОП-приборов.

9. Термическое выращивание тонкого слоя окисла под затворами (lOX=100 нм).

10. Отжиг для активации внедрённых ионов и восстановления повреждений кристаллической решётки.

11. Фотолитография для вскрытия окон под контакты стока и истока.

. Осаждение парообразного алюминия.

. Фотолитография для формирования рисунка металлической разводки и контактных площадок.

14. Нанесение низкотемпературного пиролитического стекла.

15. Фотолитография для вскрытия окон под контактные площадки для проволочных соединений.

• Топология и разрез транзисторов
• Расчёт с помощью программы P-Spice

Другое по теме:

Современная система сотовой связи
Компьютеризация телекоммуникационного оборудования идет параллельно с процессами приватизации национальных систем связи, появлением на рынке крупных фирм - операторов, что приводит к усилению конкурентной борьбы. В результате ...

Разработка единого системного подхода к решению задачи оптимального оценивания
При разработке перспективных и оптимизации существующих информационно-измерительных систем (ИИС) различного назначения, широко используемых в гражданских и военных сферах, особое внимание уделяется вопросам оптимизации обрабо ...