ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ И УГЛА СДВИГА ФАЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ ПРИБОРАМИ. 4 страница

Межэлектродные емкости полевых транзисторов между затвором и стоком С_зс, а также затвором и истоком С_зи, обычно не превыша­ют 1 — 20 пФ.

Полевые транзисторы с коротким каналом (длиной 1 — 3 мкм) яв­ляются высокочастотными приборами и могут работать на частотах до нескольких десятков гигагерц

Вопрос 2.3. Как соотносятся между собой потенциалы истока и затвора полевого транзистора с управляющим р-п -переходом и кана­лом р-типа?

Варианты ответа

2 3 1 Потенциал затвора должен быть выше или равен потенциа­лу истока.

2 3.2, Потенциал затвора должен быть ниже или равен потенциалу истока.

ТИРИСТОРЫ

Тиристором называют полупроводниковый прибор с тремя (или более)р-п-переходами, вольт-амперная характеристика которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением и ко­торый используется для коммутаций в электрических цепях.

Простейшим тиристором с двумя выводами является диодный ти­ристор (динистор). Триодный тиристор (тринистор) имеет дополни­тельно третий (управляющий) электрод. Как диодный, так и триод­ный тиристоры имеют четырехслойную структуру с тремя р-п -перехо­дами (рис.221,а).

Крайние области  и  называются анодом и катодом соответ­ственно, с одной из средних областей или  соединен управляю­щий электрод. П₁, П₂, П₃— переходы между р- и п -областями. Источ­ник Е внешнего питающего напряжения подключен к аноду положи­тельным относительно катода полюсом Если ток I_у через управляю­щий электрод триодного тиристора равен нулю, его работа не отли­чается от работы диодного. В отдельных случаях бывает удобно пред­ставить тиристор двухтранзисторной схемой замещения с использо­ванием транзисторов с различным типом электропроводности — р-п-р и п-р-п (см рис. 2 21,б). Как видно из рис.2.21, переход П₂являет­ся общим коллекторным переходом обоих транзисторов в схеме заме­щения, а переходы П₁ и П₃— эмиттерными переходами.

Рассмотрим работу тиристора при I_у = 0. При подключении источни­ка Е эмиттерные переходы П₁ и П₃смещаются в прямом направлении, а коллекторный — П₂— в обратном. Поскольку сопротивления откры­тых р-п-переходов незначительны, все напряжение источника практи­чески приложено к закрытому переходу П₂.Ток тиристора в этом режи­ме весьма мал и напряжение на нагрузочном резисторе R практически равно нулю.

Рис 2 21 Структура (а) и двухтранзисторная схема замещения (б) триодного тиристора ё 3 выводы катода, управляющего электрода и анода соответственно

Рис 2.22 Вольт-амперные характеристики и условное графическое обозначение триодного тиристора

При повышении прямого напряжения  (что достигается увеличени­ем ЭДС источника питания Е) ток тиристора увеличивается незначитель­но до тех пор, пока напряжение  не приблизится к некоторому крити­ческому значению напряжения пробоя, равному напряжению включения (рис. 2 22)

При дальнейшем повышении напряжения  под влиянием нараста­ющего электрического поля в переходе П₂ происходит резкое увеличение количества носителей заряда, образовавшихся в результате ударной иони­зации при столкновении носителей заряда с атомами. В результате ток в переходе быстро нарастает, так как электроны из слоя п₂ и дырки из слоя р₁ устремляются в слои р₂ и п₁ и насыщают их неосновными носителями заряда. Увеличение количества носителей заряда за счет действия внут­ренней положительной обратной связи носит лавинообразный характер, в результате чего электрическая проводимость р-п-перехода П₂ резко воз­растает.

После включения тиристора напряжение на нем снижается до значе­ния порядка 0,5 — 1 В При дальнейшем увеличении ЭДС источника Е или уменьшения сопротивления резистора R ток в приборе нарастает в соответствии с вертикальным участком ВАХ (рис.2 22) Минимальный прямой ток, при котором тиристор остается во включенном состоянии называется током удержания  При уменьшении прямого тока до значения <  (нисходящая ветвь ВАХ на рис 2.22) высокое сопротивление пере­хода восстанавливается и происходит выключение тиристора Время восста­новления сопротивленияр-п-перехода обычно составляет 10 — 100 мкс

Напряжение  при котором начинается лавинообразное нарастание тока, может быть снижено дополнительным введением неосновных носи­телей заряда в любой из слоев, прилегающих к переходу П₂ Эти доба­вочные носители заряда увеличивают число актов ионизации в р-п-пере­ходе П₂, в связи с чем напряжение включения  уменьшается

Добавочные носители заряда в триодном тиристоре, представленном на рис 2.21, вводятся в слой р₂ вспомогательной цепью, питаемой от независимого источника напряжения. В какой мере снижается напря­жение включения при росте тока управления, показывает семейство кри­вых на рис.2.22. Там же приведено условное графическое обозначение триодного тиристора.

Будучи переведенным в открытое (включенное) состояние, тирис­тор не выключается даже при уменьшении управляющего тока 1_у до нуля. Выключить тиристор можно либо снижением внешнего напря­жения до некоторого минимального значения, при котором ток становится меньше тока удержания, либо подачей в цепь управляющего электрода отрицательного импульса тока, значение которого, впро­чем. соизмеримо со значением коммутируемого прямого тока I_пр.

Важным параметром триодного тиристора является отпирающий ток управления I_увкл— ток управляющего электрода, который обес­печивает переключение тиристора в открытое состояние. Значение это­го тока достигает нескольких сотен миллиампер.

Из рис. 2.22 видно, что при подаче на тиристор обратного напряже­ния в нем возникает небольшой ток, так как в этом случае закрыты переходы П₁ и П₃ Во избежание пробоя тиристора в обратном направ­лении (который выводит тиристор из строя из-за теплового пробоя пере­хода) необходимо, чтобы обратное напряжение было меньше .

В симметричных диодных и триодных тиристорах обратная ветвь ВАХ совпадает с прямой. Это достигается встречно-параллельным вклю­чением двух одинаковых четырехслойных структур или применением специальных пятислойных структур с четырьмя р-п-переходами.

В настоящее время выпускаются тиристоры на токи до 3000 А и напряжения включения до 6000 В,

Тиристоры как управляемые переключатели, обладающие выпря­мительными свойствами, нашли широкое применение в управляемых выпрямителях, инверторах, коммутационной аппаратуре.

Основные недостатки тиристоров — неполная управляемость (ти­ристор не выключается после снятия сигнала управления) и относи­тельно низкое быстродействие (десятки микросекунд).

Наряду с тиристорами в качестве переключающих элементов ис­пользуются биполярные и полевые транзисторы, которые являются полностью управляемыми элементами.

Биполярный транзистор способен выдерживать большие токи при малом сопротивлении в режиме насыщения. К недостаткам его следу­ет отнести невысокие значения допустимых обратных напряжений (менее 1000 В) и большие значения тока управления транзистора при насыщении.

Полевые МДП-транзисторы используют для переключения токов до 100 А при напряжении до 500 В. МДП-транзисторы управляются на­пряжением, подаваемым на изолированный затвор, причем для не очень высоких частот переключения мощность управляющей цепи чрезвычай­но мала из-за высокого входного сопротивления транзистора. МДП-транзистор является одним из самых быстродействующих приборов, время переключения его составляет единицы наносекунд.

Сравнительно недавно был создан новый и весьма перспективный управляемый переключающий прибор, получивший название биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT — insulatedgatebipolartransistor). Этот прибор сочетает в себе достоинства биполярных и полевых МДП-транзисторов и способен коммутировать значительные токи при высоком быстродействии, малой мощности управляющей цепи и высо­ких значениях обратных напряжений. Полупроводниковая структура прибора похожа на тиристорную (см.рис.2.21), но со свойствами управ­ляемого усилителя. Ток управления задается МДП-транзистором, кото­рый в свою очередь управляется напряжением. Вся полупроводниковая часть прибора выполнена в одном кристалле полупроводника. Прибор позволяет коммутировать токи до 400 А при напряжениях до 1600 В, а его быстродействие составляет десятые доли микросекунды.

Вопрос 2.4. Как влияет на характеристики триодного тиристора увеличение тока через управляющий переход?

Варианты ответа:

2.4.1. Напряжение выключения тиристора увеличивается.

2.4.2. Напряжение включения тиристора уменьшается.

2.4.3. Напряжение включения тиристора увеличивается.

2.6. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Фотоэлектрическими приборами называют преобразователи энер­гии оптического излучения в электрическую энергию.

К оптическим относят ультрафиолетовое, видимое и инфракрас­ное излучения с длиной волны от десятков нанометров до десятых Долей миллиметра. Как известно, видимое излучение лежит в диапа­зоне длин волн 0,38 — 0,76 мкм.

Работа полупроводниковых фотоэлектрических приборов основа­на на так называемом внутреннем фотоэффекте — ионизации кван­тами света атомов кристаллической решетки, в результате чего изме­лется концентрация свободных носителей заряда, а следовательно, и ^электрические свойства вещества. В металлах внутренний фотоэффект не наблюдается.

Фоторезисторы. Фоторезистором называют полупроводниковый прибор с двумя выводами, электрической проводимостью которого можно управлять с помощью оптического излучения.

Рис 2 23. Устройство (а), схема включения (б) фоторезистора и его ВАХ («) при

различных освещенностях

Устройство фоторезистора показано на рис.2.23.а. Пластина или плен­ка полупроводникового материала 1 закреплена на подложке 2 из непро­водящего материала — стекла, керамики или кварца. Световой поток падает на фотоактивный материал через защищенное слоем прозрачного лака специальное отверстие — окно.

Если к неосвещенному фоторезистору подключить источник питания E (см.рис. 2.23.б), то в электрической цепи появится небольшой ток. на­зываемый темповым током, обусловленный наличием в неосвещенном полупроводнике некоторого количества свободных носителей заряда

При освещении фоторсзистора ток в цепи существенно возрастает за счет увеличения концентрации свободных носителей заряда. Типичные ВАХ фоторезистора для различных световых потоков Ф изображены на рис. 2.23, в.

Фототок (разность токов при наличии и отсутствии освещения) зависит также от спектрального состава светового потока. Спектральные свойства фоторезисторов принято характеризовать длиной волны . соответствующей максимуму чувствительности, и порогом фотоэффекта, равным длине волны . при которой чувствительность составляет 1% максимальной.

Фоторсзисторы обладают значительной инерционностью, обусловлен­ной временем генерации и рекомбинации электронов и дырок, происходя­щих при изменении освещенности фоторсзистора. Максимальная частота модуляции светового потока, при которой могут работать фоторезисторы. достигает значения порядка 10⁵ Гц.

Тсмновое сопротивление неосвещенных фоторсзисторов различных типов имеет широкий диапазон от 10² до 10⁹ Ом. Значение рабочего напряжения фоторсзистора. которое зависит от его размеров, т.е. от рас­стояния между электродами, выбирают в пределах от нескольких единиц вольт до 100 В

Достоинства фоторезисторов высокая чувствительность, возможностьиспользования в инфракрасной области спектра излучения, неболь­шие габариты и применимость для работы как в цепях постоянного, так и переменного токов.

Фотодиоды. Фотодиодом называют полупроводниковый фотоэлек­трический прибор с двумя выводами, имеющий один р-п-переход.

Структура фотодиода не отличается от структуры обычного дио­да. На границер- и п-областей образуется лишенный подвижных но­сителей заряда запирающий слой, электрическое поле которого, обус­ловленное контактной разностью потенциалов, препятствует движе­нию основных носителей заряда. При освещении фотодиода (свето­вой поток направляется перпендикулярно плоскостир-п-перехода) в результате ионизации фотонами в р- и п-областях образуются элек­тронно-дырочные пары, которые диффундируют к р-п-переходу (раз­ность концентраций). Под действием электрического поля р-п-перехода пары разделяются и носители заряда перебрасываются в области, где они становятся основными (рис.2.24), т.е. неосновные носители заряда п-области — дырки — переходят в р-область, а электроны р- области переходят в п-область. Это приводит к созданию на выводах фотодиода при разомкнутой внешней цепи разности потенциалов, на­зываемой фото-ЭДС, предельно возможное значение которой равно контактной разности потенциалов, составляющей десятые доли воль­та. Так, например, у селеновых и кремниевых фотодиодов фото-ЭДС достигает 0,5 — 0,6 В, у фотодиодов из арсенида галлия — 0,87 В.

Если замкнуть зажимы освещенного фотодиода через резистор, то в электрической цепи появится ток, значение которого зависит от фото-ЭДС и сопротивления резистора.

Фотодиоды могут работать в одном из двух режимов — без внешнего источника электрической энергии (режим фотогенерапюра) либо с внеш­ним источником электрической энергии (режим фотопреобразователя).

Схема включения и ВАХ фотодиода в фотогенераторном режиме для различных освещенностей показаны на рис.2.25. В этом режиме световая энергия непосредственно преобразуется в электрическую. Из рис,2.25 видно, что при R_н=0 ток короткого замыкания I_к фотодиода будет максимальным, а при размыкании нагрузочного резистра максималь­ным будет напряжение холостого хода  фотодиода.

Рис 2.24. Устройство фотодиода

Рис.2,25. Схема включения (а) и ВАХ (б) фотодиода в фотогенераторном режиме

Фотодиоды, работающие в режиме фотогенератора, часто приме­няют в качестве источников питания, преобразующих энергию со­лнечного излучения в электрическую. Они называются солнечными элементами и входят в состав солнечных батарей, используемых на космических кораблях. КПД кремниевых солнечных элементов состав­ляет около 20%, а у пленочных солнечных элементов он может иметь значительно большее значение. Важными техническими параметрами солнечных батарей являются отношения их выходной мощности к массе и площади, занимаемой солнечной батареей. Эти параметры достигают значений 200 Вт/кг и 1 кВт/м² соответственно.

При работе фотодиода в фотопреобразовательном режиме источник пи­тания Е включается в цепь в запирающем направлении (рис.2.26,а). Используются обратные ветви ВАХ фотодиода при различных освещен­ностях (рис. 2.26,б) Ток и напряжение на нагрузочном резисторе R_Hмогут быть определены графически по точкам пересечения ВАХ фо­тодиода и линии нагрузки, соответствующей сопротивлению резисто­ра R_H. При отсутствии освещенности фотодиод работает в режиме обычного диода.    

Рис 2 26 Схема включения (а) и ВАХ (б) фотодиода в фото преобразователь­ном режиме

Темновой ток у германиевых фотодиодов равен 10 — 30 мкА, у кремниевых— 1 — 3 мкА.

Спектральные характеристики фотодиодов зависят от материалов, используемыхдля их изготовления Селеновые фотодиоды имеют спек­тральную характеристику, близкую по форме к спектральной зависи­мостичувствительности человеческого глаза, поэтому их широко приме­няют в фото- и кинотехнике. Германиевые и кремниевые фотодиоды чув­ствительны как в видимой, так и в инфракрасной части спектра излучения.

По сравнению с фоторезисторами фотодиоды являются более быс­тродействующими, но имеют меньшую чувствительность.

Частотные характеристики зависят от материалов фотодиода В на­стоящеевремя созданы высокочастотные (быстродействующие) фото­диоды на основе германия и арсенида галлия, которые могут работать при частотах модуляции светового потока в несколько сотен мегагерц Существенным недостатком фотодиодов является зависимостъ зна­чений их параметров от температуры, при этом следует иметь в виду, что кремниевые фотодиоды более стабильны.

Если в фотодиодах использовать обратимый электрический пробой, сопровождающийся лавинным умножением носителей заряда, как в по­лупроводниковых стабилитронах, то фототок, а, следовательно, и чув­ствительность значительно возрастут Чувствительноеtb лавинных фо­тодиодов может быть на несколько порядков больше, чем у обычных фотодиодов (у германиевых — в 200 — 300 раз, у кремниевых — в 10⁴ — 10⁶ раз). Лавинные фотодиоды являются быстродействующими фотоэлектрическими приборами, их частотный диапазон может достигать 10 ГГц Недостатком лавинных фотодиодов является более высо­кий уровень шумов по сравнению с обычными фотодиодами

Лавинные фотодиоды можно применять для обнаружения световых сигналов и счета световых импульсов в релейных устройствах автоматики.

Фототранзисторы. Фототранзистором называют полупроводниковым фотоэлектрический прибор с двумя p-п-переходами Устройство и схема включения показаны на рис 2 27, аи бОбычно используют лишь два вывода — коллекторный и эмиттерный Базовый вывод иногда использу­ют для обеспечения режима по постоянному току и для температурной стабилизации рабочей точки Световой поток, направленный на базовую область, генерирует в ней электронно-дырочные пары, которые диффун­дируют к коллекторному p-п-переходу. Под действием электрического поля коллекторного p-п-перехода пары разделяются. Дырки (для транзис­тора типа p-п-р) втягиваются в коллектор, а электроны накапливаются в базе, смещая эмиттерный переход в прямом направлении. В результатеувеличивается количество инжектированных из эмиттера в базу дырок. Лишь незначительная часть их рекомбинирует с электронами базы, а основная — диффундирует к коллекторному р-п -переходу. Под влияни­ем электрического поля внешнего источника дырки втягиваются в кол­лектор, увеличивая его ток. Таким образом, влияние светового потока на коллекторный ток фототранзистора сходно с влиянием тока базы на ток коллектора обычного транзистора. ВАХ фототранзистора изо­бражены на рис.2.27, в Они подобны выходным характеристикам обычного транзистора, включенного по схеме с ОЭ, но параметром у них является не ток базы, а световой поток Ф. Являясь фактически усилителем тока базы, фототранзистор обладает гораздо более высо­кой чувствительностью по сравнению с фотодиодом, однако из-за от­носительно большой емкости эмиттерного p-п-перехода фототранзис­торы существенно более инерционны, рабочая частота их не превы­шает нескольких десятков килогерц.

Кроме биполярных существуют полевые фототранзисторы, чув­ствительность которых в 1,5 — 2 раза выше, чем у биполярных. Инер­ционность полевых фототранзисторов приближается к инерционнос­ти фотодиодов, поскольку p-п-переход затвор — канал, на который направлен управляющий световой поток, фактически представляет со­бой фотодиод. Рабочая частота полевых фототранзисторов достигает значений в несколько десятков мегагерц.

Рис 2 27 Устройства (а), схема включения (б) и ВАХ (в) фототранзистора

Рис 2 28 Схема включения {а)и ВАХ (6)фототиристора при различных осна­щенностях

 Фототиристоры. Фототиристором называют полупроводниковый фо­тоэлектрический прибор с тремя чередующимися p-п--переходами,имею­щий участок вольт-амперной характеристики, соответствующий отрица­тельному дифференциальному сопротивлению и используемый в качестве управляемого ключа для переключения токов. Структура, схемы включе­ния, а также ВАХ фототиристора (рис 2.28) и обычного тиристора (см.рис 2.21и 2.22) идентичны. Отличие заключается в том, что напряже­ние включения U_вкл фототиристора регулируется не управляющим током, а управляющим световым потоком, воздействующим на области п₁и р₂фототиристора.

В отсутствии освещения работа фототиристора не отличается от рабо­ты обычного тиристора ВАХ фототиристора при световом потоке Ф=0 (рис.2 28,б) соответствует ВАХ тиристора при управляющем токе =0 Если напряжение, подведенное к фототиристору, не превышает напряжения U_вкл, при котором происходит резкое увеличение тока тиристора за счет лавинного умножения носителей заряда, то ток фототиристора, обус­ловленный движением неосновных носителей заряда через переходП₂ , имеет очень небольшое значение и представляет собой темновой ток. При освещении фототиристора возникают новые свободные носители заряда, которые увеличивают его ток.

Составляющая тока, обусловленная процессами, вызванными освеще­нием полупроводниковых слоев, представляет собой фототок фототирис­тора. При увеличении светового потока Ф напряжение U_вкл уменьшается (см рис 2 28).

Фототиристоры обладают высокой чувствительностью. Инерцион­ность фототиристора определяется временем выключенияτ_выкл в течение которого (после отключения напряжения питания) заряды в базе рассасы­ваются и прибор переходит из открытого состояния в закрытое Это вре­мя составляет десятки микросекунд Следовательно, фототиристоры мо­гут работать при частотах модуляции светового потока порядка несколь­ких десятков килогерц. Сопротивление фототиристов лежит в пределах от десятых долей ома в открытом состоянии до десятков килоом в закрытом.

Вопрос 2.5. Будет ли в цепи, состоящей из последовательно соединен­ных фотодиода и источника ЭДС, существовать ток и, если будет, то будет ли он зависеть от освещенности фотодиода?

Варианты ответа:

2.5.1. Ток будет существовать и работа фотодиода в этом случае не отличается от работы фоторезистора.

2.5.2 При включении фотодиода в прямом направлении ток будет зависеть от освещенности, если же фотодиод включен в обратном направ­лении, то тока в цепи не будет

2.5.3. При включении фотодиода в обратном направлении в цепи бу­дет существовать ток и он 6} дет зависеть от освещенности

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ

Интегральная микросхема (ИМС) представляет собой сложное мик­роэлектронное изделие в миниатюрном корпусе с электрическими вы­водами, включающее в себя множество простейших элементов (тран­зисторов, диодов, резисторов, конденсаторов), электрически соеди­ненных между собой по заданной схеме, и реализующее определенную функцию преобразования электрических сигналов. Отдельные элемен­ты микросхемы не имеют внешних выводов и не могут рассматривать­ся как самостоятельные изделия, однако в состав микросхем могут включаться компоненты, имеющие самостоятельное конструктивное оформление — навесные бескорпусные транзисторы, другие микрос­хемы, дроссели и т.д.

Создание и непрерывное совершенствование технологии интеграль­ных микросхем связано с быстрым развитием информационной и вы­числительной техники и значительным в связи с этим усложнением элек­трических и электронных схем приборов и устройств. Применение ИМС как самостоятельных функциональных узлов кардинальным образом решает проблемы уменьшения габаритов, снижения потребляемой энергии, повышения надежности и быстродействия приборов и ус­тройств и в особенности электронных вычислительных машин.

Важными характеристиками интегральных микросхем в числе про­чих являются степень интеграции и ппотностъ упаковки. Степень ин­теграции характеризует количество элементов в микросхеме. ИМС первой степени интеграции имеют до 10 элементов, второй — до 10²элементов и т.д. Под плотностью упаковки понимают количество эле­ментов и компонентов в 1 см³ объема микросхемы. В современных полупроводниковых ИМС степень интеграции достигает шести, а плот­ность упаковки принципиально может быть доведена до 10⁵ эл/см³ и выше, линейные размеры отдельных элементов могут быть менее 1 мкм. Площадь полупроводникового кристалла обычной микросхемы составляет в зависимос­ти от сложности 0,3 — 6 мм² Площадь кристалла микросхем, применяемых в ЭВМ, может достигать 40 мм² и выше. Дальнейшее увеличение площади кристалла нецелесообразно в связи с возрастающей вероят­ностью наличия в кристаллической решетке дефектов, делающих не­пригодной всю микросхему.

По технологии изготовления различают гибридные и полупроводнико­вые интегральные микросхемы. В гибридных микросхемах используется так называемая пленочная технология, пассивные элементы (резисторы, конденсаторы, дроссели) и проводники выполняют в них в виде проводя­щих пленок, а в качестве активных элементов используют навесные тран­зисторы, диоды и т.д. В полупроводниковых ИМС все активные и пассив­ные элементы выполнены в объеме и на поверхности кристалла полупроводника. В отдельных случаях при производстве микросхем используют совмещение обеих технологий.

Производство интегральных микросхем — сложный процесс, состоя­щий из ряда многократно повторяющихся, детально разработанных тех­нологических операций, некоторые из которых рассмотрены ниже

Окисление пластины кремния производят при температуре порядка 1000° С в среде влажного кислорода до образования на ее поверхности пленки диоксида кремния Si0₂ толщиной от 0,1 до 2 мкм Эта пленка является хорошим диэлектриком, защищает пластину от воздействия внешней среды и является непроницаемой для атомов примесей.

Фотолитография используется для избирательной защиты отдельных участков пластины при последующей обработке. На поверхность пласти­ны наносят фоточувствительный слой, который засвечивают через фото­шаблон с прозрачными и непрозрачными участками в соответствии с рисунком требуемой конфигурации После проявления и специальной об­работки фотослоя отдельные его участки в зависимости от засветки рас­творяются, а другие задубливаются. Таким образом обеспечивается ло­кальный доступ к поверхности пластины. Разрешающая способность фо­толитографии около 2 мкм. Электроннолучевая литография (электроли­тография), использующая для засветки электронный луч, позволяет со­здавать рисунки с минимальным размером элементов до 0,1 мкм.

Травление — растворение плавиковой кислотой пленки Si0₂ на неза­щищенных участках полупроводниковой пластины, в результате в защит­ной окисной пленке образуются «окна», открывающие доступ к повер­хности самого кристалла.

Диффузия применяется для формирования р- и п-областей на задан­ных участках полупроводника Для этого при температуре порядка 1200 °С пластину помещают в атмосферу газа с атомами примесей, кото­рые диффундируют в полупроводник через окна в пленке Si0₂ И меняя тип и концентрацию примесей получают заданную многослойную р-п-структуру в толще полупроводника. Количество введенных примесей сильно зависит от точности поддержания заданной температуры и плохо контролируется. Более сложная технологически двухэтапная диффузия позволяет более точно дозировать количество введенных примесей и, кроме того, в конце процесса обрабатываемый участок оказывается пок­рытым защитной окисной пленкой Si0₂.