Difuzinių rezistorių konstrukcijos skaičiavimas
Difuzinio rezistoriaus konstrukcija parodyta 2 paveiksle. Rezistoriaus bendras ilgis kristale skaičiuojamas pagal formule:
(4.8) Rezistoriaus plotis, įvertinus šoninę difuziją:
(4.9) čia Db – dydis, įvertinantis rezistoriaus pločio pokytį (dėl šoninės difuzijos), kuris padidina laidumą.
(4.10) kur
(4.11) čia hB – bazės gylis (0.8mm), NsB – priemaišų koncentracija bazės paviršiuje (»1017 cm-3) , NK – priemaišų koncentracija kolektoriaus paviršiuje (»1016 cm-3). Paskaičiavus gausime, kad Db=1.88 mm;
(4.12)
čia bef.0 – minimalus rezistoriaus plotis, kuris priklauso nuo technologinio proceso apribojimų. Paprastai bef.0 ³ 3 mm; bef.p – minimalus rezistoriaus efektyvus plotis, užtikrinantis maksimalios leistinos galios išsklaidymą. bef.p paskaičiuojamas iš formulės:
(4.13) čia P0 – maksimali išsklaidoma galia ploto vienete (P0 » 4 W/mm2); RS – paviršinė bazės sluoksnio varža (RS=100W/).
2 pav. Difuzinio rezistoriaus konstrukcija: topologija – (a), pjūviai – (b) ir (c);
1 – metalizacijos takeliai į rezistoriaus išvadų kontaktų langus; 2 – atgalynės įtampos takelis; 3 – rezistorius ilgio l ir pločio b; 4 – skiriamosios difuzijos langas; 5 – skiriamoji difuzija.
Efektyvus rezistorių plotis, įvertinant nuokrypius gamybos metu:
(4.14) Rezistoriaus plotis fotošablone,kuris visada yra mažesnis, lyginant su skaičiuotu pločiu, paskaičiuojamas iš formulės:
(4.15) čia Dėsd – paklaida dėl langų okside išėsdinimo netikslumo prieš difuziją (Dėsd =0.1-0.5mm); Dš – paklaida dėl šoninės difuzijos po oksido sluoksniu; paprastai, kaip sakoma literatūroje, ta paklaida sudaro apie 60% bazės gylio (~ 0,48 mm).
2 lentelė Rezistorių ilgio ir pločio skaičiavimo rezultatai.
| Nr. | R, W | P, W | bef.p , mm | bef.0 , mm | bef. , mm | K1 | K2 | lskaič , mm | bf.š , mm |
| 3 | 25 | 0,032 | 180 | 3 | 183 | 0,08 | 0,08 | 16,4 | 178,8 |
| 5 | 2400 | 0,0004 | 2,0 | 3 | 6 | 0,25 | 0,25 | 136,3 | 3 |
| 7 | 2000 | 0,0004 | 2,3 | 3 | 6 | 0,25 | 0,25 | 117 | 3 |
* Rezistorių išsklaidoma galia paimta iš lentelės 1 punkto 2.2.1. Koeficientai K1 ir K2 buvo surasti iš literatūroje pateiktų lentelių.