Microeletrônica

MICROELETRÔNICA

MICROELETRÔNICA
 Introdução:
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A bolacha de Silício (“wafer silicon”);
O transistor bipolar do tipo plano;
O MOSFET (transistor de efeito de campo de semicondutor de óxido metálico);
Processos de fabricação de microchips.

MICROELETRÔNICA
 Transistor
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bipolar plano (BJT)

Princípio de funcionamento:

Diagrama esquemático da seção reta de um BJT npn

MOSFET
Visão Tridimensional do MOSFET

MOSFET

Estrutura do Transistor MOSFET

MOSFET
Formação do Canal

MOSFET
Canal Induzido

Tensão de Limiar (VTH) : elétrons = lacunas

MOSFET
Condução do Corrente na Região Linear

VGS > VTH
VDS pequeno.

MOSFET
Circuitos Digitais
Região de Corte: quando Vgs < Vth

Região de Saturação: quando Vgs > Vth e Vds > Vgs - Vth
A corrente de dreno é :

Circuitos Analógicos
Região de Triodo (ou região linear): quando Vgs > Vth e Vds < Vgs – Vth
A corrente de dreno para a fonte é:

MICROELETRÔNICA
 Fabricação

de Circuitos Integrados:

MICROELETRÔNICA


Obtenção e preparação do silício:

MICROELETRÔNICA
 Fotolitografia:

MICROELETRÔNICA
 Processos
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Difusão

de Dopagem

MICROELETRÔNICA


Processos de Dopagem
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Difusão Iônica

S
Cp 
2 R p
C p  Concentraç ão de pi cos de iôns
S  Dose de iôns por unidade de área
R p  Alcance da projeção de ions

MICROELETRÔNICA


Exemplo:
Uma bolacha de silício contendo uma série de aberturas numa camada de óxido é sujeita a implantação iônica com um feixe de iôns de boro a 100 kV. Se a dose do feixe for 3,0x1015 cm-2 e a dispersão projetada for 900 A, qual é a concentração de pico de iôns de boro para o alcance projetado?
Solução:

S
3,0 1015 iôns / cm 2
CB R p  

8
2 R p
2 900 10 cm



 1,33 10 20 iôns / cm 3

