CC BY
9
9.Черников С.Ю., Корольков Р.В. Использование системного анализа при управлении организациями // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2014. № 2 (5). С. 16.
УДК 621.396
Аборнев Р.А. студент
4 курс, факультет информационных технологий Воронежский институт высоких технологий
Россия, г. Воронеж ОСОБЕННОСТИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ РЕЗИСТОРОВ
В статье рассматриваются особенности интегральных резисторов. Отмечены трудности создания подобных объектов. Проведен анализ разновидностей интегральных резисторов.
Ключевые слова: интегральный резистор, проектирование, электроника, легирование, микросхема.
Abornev R.A. student
4 course, the faculty of information technology Voronezh institute of high technologies
Russia, Voronezh THE FEATURES OF INTEGRATED RESISTORS
The paper discusses the features of the integrated resistors. The difficulties in creating similar objects are marked. The analysis of the varieties of integrated resistors is carried out.
Keywords: integral resistor, design, electronics, alloying, chip.
Причиной научно-технической революции XX века стало бурное развитие физики полупроводников и основанной на ней микроэлектроники. В настоящее время из-за приближения предела в твёрдотельной микроэлектронике - 10 нанометров, создаются новые принципы построения микропроцессорных устройств такие как спинтроника и квантовые компьютеры. Однако данные технологии ещё не вышли из лабораторий в промышленное производство, не ожидается это и в ближайшие 10 лет. Более того в развитие технологии создания кремниевых чипов вложены миллионы долларов и существенный рост достигнут лишь в этом направлении. Поэтому использование новых, даже более эффективных материалов сопряжено с огромными трудностями [1-3].
В этом направлении необходимо решить две основные проблемы:
1. Необходимо разработать дальнейшие пути развития кремниевой микроэлектроники.
2. Решить проблему межсоединений кремниевой микроэлектроники.
В данной статье рассмотрены пути развития интегральных резисторов для кремниевой микроэлектроники.
В настоящий момент существуют множество технологий изготовления различных типов резисторов, таких как металлофольговые, угольные и плёночные металлические резисторы. Однако наиболее перспективной оказалась технология интегральных резисторов основанная на использовании слаболегированных полупроводников. Важным аспектом, помимо возможности их использования в интегральных микросхемах, является большая нелинейность их вольтамперной характеристики, которая позволила создать такие электронные компоненты как фоторезисторы, варисторы, термисторы и другие. Интегральные резисторы изготавливаются в виде прямой полоски, если нужен больший номинал - в виде зигзага.
Существует несколько основных разновидностей интегральных резисторов:
• Диффузионные
• Пинч-резисторы
• Эпитаксиальные
• Ионно-легированные
Изготовление диффузионных резисторов проводится на основе эпитаксиальных слоев транзисторных структур. Сопротивления таких резисторов являются объемными сопротивлениями участков диффузионных слоев, ограниченных p-n - переходами. В большинстве случаев их формирование происходит в базовых областях транзисторных структур, так как подобный выбор является наиболее оптимальным.
Диффузионные резисторы на основе эмиттерной области требуют больших размеров и выполняются только небольших номиналов - от 2 до 100 Ом [5], вследствие того, что эмиттерный слой значительно легирован и у него низкое поверхностное сопротивление.
Резисторы, выполненные в слаболегированной коллекторной области обладают слишком большим температурным коэффициентом сопротивления, что является большим недостатком при современных температурах нагрева микросхем. Однако сопротивление даже зигзагообразных диффузионных резисторов в базовой области составляет максимум 60 кОм. Поскольку с каждым годом происходит уменьшение размеров электронных составляющих в интегральных микросхемах, то при уже достаточно малых значениях сопротивление в интегральных резисторах будет практически нулевое.
Для того, чтобы создать резисторы, имеющие большое сопротивление (более 60 кОм) применяют пинч-резисторы. Для них проводят увеличение удельного сопротивления на основе того, что применяется донная часть со слаболегированной базовой областью [6], поэтому в них наблюдается большой температурный коэффициент сопротивления [5].
Сопротивление данных резисторов в полосковом исполнении составляет 200-300 кОм. Иногда их располагают в эпитаксиальной области
имеющей более однородное распределение легирующей примеси, но тогда они имеют значительно больший разброс номиналов.
Эпитаксиальные резисторы располагают в коллекторных областях, которые имеют наименьшую концентрацию по легирующим примесям и максимальное значение удельного сопротивления. Эпитаксиальные слои легируются однородным образом, и проводимость эпитаксиальных резисторов является постоянной для всего сечения [7]. Так как такой слой формируется на основе разделительной диффузии, то разброс по номиналам сопротивления является весьма большим.
Кроме того, данные резисторы обладают самым большим коэффициентом температурного сопротивления, по этому их можно использовать если необходимы некритичные резисторы с большими номинальными значениями.
На основе ионно-легированных резисторов также можно создать большие сопротивления, и они имеют небольшие площади на кристалле. Их структуры похожи на диффузионные резисторы, но при этом глубины, на которых залегают легированные и резистивные слои составляют 0,2 - 0,3 мкм. Ионная имплантация обеспечивает малые концентрации легирующих примесей в слоях [7].
Поскольку имплантированный слой очень тонкий приходится дополнительно формировать диффузионные слои p- или -п области для присоединения омических контактов. Данные резисторы обладают хорошим допуском: ±10% при номиналах сопротивления в сотни килоом.
Температурные коэффициенты сопротивления в ионно-легированных резисторах имеют меньшие значения чем для диффузионных. Так как эти резисторы имеют ещё и хорошую совместимость с другими элементами, что позволяет говорить об оптимальным выборе [8] при изготовлении современных микросхем.
Вывод: Интегральные резисторы можно рассматривать как перспективные объекты в современной микроэлектронике. Для их создания необходимо использовать современные технологии.
Использованные источники:
1.Кульнева Е.Ю., Гащенко И.А. О характеристиках, влияющих на моделирование радиотехнических устройств / Современные наукоемкие технологии. 2014. № 5-2. С. 50.
2.Ерасов С.В. Оптимизационные процессы в электродинамических задачах / Вестник Воронежского института высоких технологий. 2013. № 10. С. 20-26.
3.Кайдакова К.В. Об использовании энергосберегающих технологий / Вестник Воронежского института высоких технологий. 2013. № 10. С. 108111.
4.Шелохвостов В.П., Чернышов В.Н. Проектирование интегральных микросхем : учеб. пособие, 2008, Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та., 208 с.
5.Щука А.А. Электроника. Учебное пособие, 2005, СПб.: БХВ-Петербург. 800 с.
6.Богомолов Б.К., Зотов Л.Г., Фадеева Л.В., Воронин И.А., Злобин А.М. Проектирование и расчет электронных схем: Электронное учебное пособие, http://edu.nstu.ru/courses/tech/ref_schematic/demo/main.htm.
7.Раимова А.Т., С.С. Якупов Электроника и основы микропроцессорной техники: Учебное пособие, 2003, Оренбург: ГОУ ОГУ. 145 с.
8.Львович И.Я., Воронов А.А. Применение методологического анализа в исследовании безопасности / Информация и безопасность. 2011. Т. 14. № 3. С. 469-470.
Авдеева О.Г. студент магистратуры 2 курс, факультет «Дизайна и технологий» Белгородский государственный институт искусств и культуры
Россия, г.Белгород СИНТЕЗ ДРЕВНИХ РЕМЕСЕЛ В ДИЗАЙНЕ СОВРЕМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ В статье рассматривается проблема войлоковаляния и производства сукна в историческом измерении народного декоративно-прикладного творчества, анализируются традиционные и современные технологии изготовления войлока и сукна. Рассматривается возрождение традиционных техник войлоковаляния и выработка новых технологий как современный социокультурный феномен.
Ключевые слова: войлок, художественное войлоковаляние, сукно, нуновойлок.
Avdeeva O. G. student
2 course, faculty "Design and technology "
Belgorod state Institute of arts and culture Russia, Belgorod THE SYNTHESIS OF ANCIENT CRAFTS IN DESIGN MODERN MATERIALS The article considers the problem of felting and production of cloth in the historical dimension of folk decorative-applied art, the author analyzes the traditional and modern technology of felt and cloth. Discusses the revival of traditional techniques of felting and the development of new technologies as a modern sociocultural phenomenon. Keywords: felt, artistic felting, felt, Nuno.
В эпоху глобализации повсеместно отмечаются зеркальные процессы -обращение к традиционному образу жизни, народным промыслам и возврату натуральных материалов в новые социально-культурные условия. Показательно, что именно в периоды нестабильности в мире, настороженном
