Модель резисторов

В интегральных микросхемах используются два типа резисторов: на основе монокристаллического и поликристаллического кремния.

Резисторы на основе монокристаллического кремния применяются в основном в ИМС на биполярных транзисторах. Для их реализации используется полупроводниковый слой р-типа, сформированный в процессе создания базовой области БТ. Поверхностное сопротивление р-слоя составляет 200…300 Ом/ÿ, поэтому резисторы с сопротивлением более нескольких кОм имеют чрезмерно большую площадь на кристалле.

Более высокоомные резисторы формируются в виде «сжатых» резисторов. Их структура включает и эмиттерный п⁺ слой, который находится под плавающим потенциалом. Таким образом, «сжатые» резисторы формируются на основе слоя активной базы биполярного транзистора. Эмиттерный п⁺ слой исключает из резистивного слоя наиболее низкоомную поверхностную область, что позволяет примерно на прядок повысить поверхностное сопротивление.

Наиболее высокоомные резисторы изготовляются на основе поликремниевого слаболегированного слоя. Поверхностное сопротивление таких резисторов может превышать 100 кОм/ÿ, что позволяет реализовать резисторы с сопротивлениями более 1…10 МОм. Такие резисторы используются, например, для поддержания режима хранения в элеменах памяти ЗУ статического типа.

Эквивалентная схема резистора представлена на рис. 2.3.

Рис. 2.3 - Модель интегрального резистора

Диоды на рисунке 3 моделируют р-п переход между слоями базы и коллектора. Емкости представляют собой барьерную и диффузионную емкости этого р-п перехода. Диоды и емкости реального резистора имеют распределенный характер. В большинстве практических случаев их разделение на две равные части не приводит к существенным погрешностям.

В модели поликремниевого резистора диоды отсутствуют, а емкости не зависят от напряжения.

2.2 Модель МДП транзистора