Список літератури

1. Прищепа М.М. Мікроелектроніка. Ч.1. Елементи мікроелектроніки / М.М.Прищепа, В.П.Погребняк. - Київ: Вища школа, 2004. - 432 с.

2. Ігумнов Д.В.Основи мікроелектроніки / Д.В. Ігумнов, Г.В. Корольов, І.С. Громов.– Київ: Вища школа, 2004. – 252 с.

3. Ефимов И.Е. Микроэлектроника. Физические и технологические основы, надежность / И.Е. Ефимов, И.Я. Козырь, Ю.И. Горбунов. - М.: Высшая школа, 1986.-464 с.

4. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. - М.: Лаборатория базових знаний, 2001. - 488 с.

Заняття 4. Оптичні властивості мікроелектронних структур

Методичні вказівки. При розв’язуванні задач використовуються такі поняття і співвідношення:

1. коефіцієнт відбивання розраховується за формулою

,

де і - показники заломлення середовищ, через які проходить світло;

2. частка світла, яке випромінюється через лицьову поверхню світлодіода, визначається так:

;

3. зовнішня Р₀ і внутрішня P_i потужності світлодіода відповідно дорівнюють Р₀ = F^.P_i= .

Задачі для розв’язування

Задача 16. Ефективність перетворення зовнішньої (електричної) потужності планарного GaAs світлодіода η дорівнює 1,5% при прямому струмі I = 50 мА і різниці потенціалів U = 2 В. Оцінити оптичну потужність P_i, що генерується приладом, якщо коефіцієнт відбиття R на межі GaAs - повітря дорівнює R = 0,8. Коефіцієнт заломлення GaAs n = 3,6.

Задача 17. Оцінити ефективність перетворення зовнішньої потужності планарного GaAs світлодіода η, коли внутрішня оптична потужність P_i становить 30% від прикладеної електричної потужності. Коефіцієнт заломлення GaAs n = 3,6.

Задача 18. На ідеальний фотодіод (тобто, з квантовим виходом що дорівнює 1) падає випромінювання потужністю P = 10 мВт при довжині хвилі 0,8 мкм. Розрахувати струм і напругу на виході приладу, коли детектор використовується в режимі фотострум і фото-е.р.с., відповідно. Струм витікання при зворотному зміщенні I₀ = 10нА, робоча температура Т = 300К.

Задача 19. Фотодіод на основі p-n- переходу має квантовий вихід 50% на довжині хвилі 0,9 мкм. Розрахувати чутливість R, поглинену оптичну потужність P (I_p = 1 мкА) і число фотонів, поглинутих за секунду при цій довжині хвилі r_p.

Задача 20. Лавинний фотодіод з коефіцієнтом множення М = 20 працює на довжині хвилі λ = 1,5 мкм. Розрахувати квантовий вихід і вихідний фотострум, якщо його чутливість R на цій довжині хвилі дорівнює 0,6 А/Вт при потоці 10¹⁰ фотонів/с.

Список літератури

1. Прищепа М.М.. Погребняк В.П. Мікроелектроніка. -Частина 1. Елементи мікроелектроніки - Київ: Вища школа, 2004. - 432 с.

2. Аваев Н.А. Основы микроэлектроники / Н.А. Аваев, Ю.Е. Наумов, В.Т. Фролкин. – М.: Радио и связь, 1991.–288 с.

Заняття 5. Елементи гібридних інтегральних мікросхем

Методичні вказівки. При розв’язуванні задач використовують такі поняття і співвідношення:

1) опір тонкоплівкової резистивної смужки для однорідної за тов­щиною резистивної плівки визначається за формулою

де ρ - питомий опір матеріалу плівки; d - товщина плівки; l, b - дов­жина і ширина резистивної смужки; R = ρ/d - опір квадрата резистивної плівки, Ом/; k_ф = l/b - коефіцієнт форми або число квадратів резистивної смужки;

2) ємність плоского плівкового конденсатора визначають за формулою:

де  - діелектрична проникність матеріалу діелектрика; d- товщина ді­електрика (0,2-0,3 мкм); S - площа перекриття обкладинок; С₀ = (₀/d) - питома ємність діелектрика; С_P - питома периметрична ємність, спри­чинена крайовим ефектом; Р - периметр перекриття обкладинок;

3) індуктивність плоскої спіралі круглої форми розраховують за фор­мулою

, а індуктивність плоскої спіралі квадратної форми - за формулою

де D₁, D₂ - внутрішній та зовнішній діаметри спіралі, мм; W - число витків (індуктивність L вимірюється в нГн).

Індуктивність плоского прямокутного провідника розраховують за формулою

,

де L - індуктивність, нГн; l, b, d - відповідно довжина, ширина і товщи­на прямокутного провідника, мм.

Індуктивність круглого витка обчислюють за формулою

,

де L - індуктивність, нГн; l, b, d - відповідно периметр, ширина і товщи­на провідника витка, мм.

Індуктивність квадратного витка визначають за формулою

,

де L - індуктивність, нГн; l, b, d - відповідно сторона квадрата, ширина і товщина провідника витка, мм.

Відрізок циліндричного провідника може також використовуватись як індуктивний елемент ІМС, його індуктивність розраховують за фор­мулою

,

де L - індуктивність, нГн; l, d, - відповідно довжина і діаметр провідни­ка, мм.