Интегральная схема

:0)ОЗ СОВЕ 1 СКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) П ) 01 1 27/04 ОПИ ЗОБ РЕТ ПАТЕНТ)ое обьединение В осистемы" ,Ф, Конструкция роэлементов ЭВ с, 154, 157, стемное проект егральных схем расчет М,: Рарование М,: Мир,е относится к предназначеГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(54) ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА57) Применение: изобретениобласти микроэлектроники и но для использования в интегральных схемах и полупроводниковых приборах. Сугцность изобретения: повышение коэффициента усиления транзис)ора путем использования паразитного падения напряжения на последовательном сопротивлении коллектора. Интегральная схема содержит п-р-п-транзистор, база которого является входом схемы, эмиттер заземлен, коллектор через сопротивление соединен с выходом схемы. Интегральная схема выполнена на подложке р-типа проводимости 5 на участке эпитаксиального слоя б и-типа проводимости со скрытым слоем 7 и-типа проводимости, в эпитаксиальном слое сформирована область базы р-типа проводимости 8, эмиттер 9 п-типа проводимости, коллектор 10б. р-и-рк.п-р-п - г 4,и-типа проводимости, сопротивлением служит последовательное сопротивление коллектора, а подложка 5 р-типа проводимости заземлена, дополнительно введен р-и-ртранзистор. Его база соединена с коллекто,ром п-р-п-транзистора, . коллектор заземлен, а эмиттер соединен с выходом схемы. Эмиттер р-типа проводимости выполнен в одном участке эпитаксиальнога Изобретение относится к области микроэлектроники и предназначено для использования в интегральных схемах иполупроводниковых приборах,Целью изобретения является увеличение коэффициента усиления транзистора засчет использования паразитного падениянапряжения на резисторе.На фиг.1 изображена электрическаясхема; на фиг.2 - структура интегральной 10схемы; на фиг,З - график зависимости Вот тока базы п-р-п-транзистора.Интегральная схема (см. фиг.1,2) содержит и-р-и-транзистор 1, база которого является входом схемы 2, эмиттер заземлен, 15коллектор через сопротивление 3 соединенс выходом схемы 4. Интегральная схема выполнена в подложке р-типа проводимости 5,на которой сформирована эпитаксиальнаяобласть и-типа проводимости 5 со скрытым 20слоем и -типа проводимости 7. В эпитэкси альном слое 6 сформирована область базыр-типа проводимости 8, эмиттер итипапроводимости 9, коллектор и-типа проводимости 10, Резистором служит последовательное сопротивление коллектора,состоящее иэ сопротивлений слоев коллектора 10, скрытого слоя 7 и эпитаксиальногослоя 6. База р-и-р-транзистора 11 соединена с коллектором и-р-и-транзистора 1, коллектор заземлен, а эмиттер соединен свыходом схемы 4, Эмиттер р - и-р-транзистора 12 выполнен в одном участке эпитаксиального слоя 6 с п - р-и-транзистором. Егобазой является область эпитаксиального 35слоя и-типа проводимости 6, э коллектором- подложка р-типа проводимости 5.На фиг.З иллюстрируется повышейиекоэффициента усиления В изобретения по сравнению с прототипом. 40Работает интегральная схема следующим образом,Пусть и-р-и-транзистор находится в активном режиме работы. Коллекторный ток слоя 6 с п-р-п-транзистором, базой является область эпитаксиального слоя 6 и-типа проводимости, а коллектором - подложка 5 р-типа проводимости, Когда падение напряжения на последовательном сопротивлении коллектора достигает 0,7 В, открывается рп-р-транзистор, который увеличивает суммарный коэффициент усиления, 3 ил,создает падение напряжения на последовательном сопротивлении коллектора 3, При достаточно большом токе, когда.напряжение на резисторе достигает 0,7 В. р-и-ртранзистор 11 открывается. Его ток эмиттера складывается с током, протекающим через последовательное сопротивление коллектора и - р - п-транзистора, и суммарный выходной ток увеличивается, что приводит к увеличению коэффициента усиления. Кроме того, шунтирование последовательного сопротивления коллектора переходом база-эмиттер р-и-р-транзистора приводит к ограничению падения напряжения на резисторе 3 и. следовательно, к ограничению насыщения и-р-и-транзистора 1,Произведем упрощенный расчет суммарного коэффициента усиления В;с, Суммарный выходной ток к определяется выражением где Йк - ток через последовательное сопротивление коллектора;3 р-и-р ток эмиттера р-и-р-транзистора. где Об,э. р-и - р - напряжение база-эмиттероткрытого.р - п-р-транзистора. э р-и-р = б р-п-р (В р и р + 1) гДе б, р.-п-р - ток базы Р-и-Р-тРанзистоРа:Вр-и-р - коэффициент усиления р-и-ртранзистора,, Вп- ,9 В,650 нным дов а,з где 1 к. п-р-п - ток коллектора и-р-и транзистора,1 к. и - р-и = б. и-р - пВп - р-и где 1 б. п-р-и ток базы п-р-п-транзистора,Подставляя (7 - 10) в (6) и произведя несложные математические преобразования, получим 1= Вп-р-и(Вр-п-р+ 1)1 б.п-р-п)Суммарный коэффициент усиления оп, еделяется выражением: Данный расчет является упроще оценочным, не учитывающим после тельные сопротивления базы, эмиттервисимость В от тока и др. Более точныйрасчет приводит к большому усложнению формул и поэтому не приводится. На фиг,З приведены результаты моделирования схе мы на ЭВМ, показывающие, что изобретеНИЕ ПО СРаВНЕНИЮ С ПРОтОтИПОМ ПРИб п-р-п2 мА имеет больший коэффициент усиления п-р-и-транзистора на 10-30.Таким образом, по сравнению с прото типом изобретение имеет более высокий коэффициент усиления за счет использования паразитного падения напряжения на резисторе,15 Формула изобретения Интегральная схема, содержащая п-рп-транзистор, выполненный в подложке ртипа проводимости. на которой 20 сформирована эпитаксиальная область итипа проводимости со скрытым слоем п -типа проводимости, образующие коллектор транзистора. последовательное сопротивление которого является резистором схемы, 25 который соединен с выходом схемы, в эпитаксиальном слое сформирована область ртипа проводимости - база транзистора.являющаяся входом схемы, в базе сформи+рована эмиттерная область и -типа прово димости, последняя, а также подложкасоединены с общей шиной, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления за счет использования паразитного падения напряжения на резисторе, 35 в эпитаксиальную область дополнительновведена область р-типа проводимости, соединенная с выходом схемы.Г карл,Составитель С,ЕфименкоТехред М,Моргентал орректор М,Андрушенк тор Тираж Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 НИ роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101