КОНСТРУИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ
УДК 004.942
А. А. Г л у ш к о, В. А. Ш а х н о в
ПАРАМЕТРЫ РЕЗИСТИВНЫХ СТРУКТУР
НА ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ КРЕМНИИ
Рассмотрен механизм проводимости в поликристаллическом крем-
нии. Определены параметры модели подвижности через границу
кристаллитов. Проведено моделирование резистора на основе по-
ликристаллического кремния в области отрицательных темпера-
тур и определены границы изменения сопротивления в заданном
температурном диапазоне.
E-mail:
Ключевые слова
:
моделирование, подвижность, поликристаллы крем-
ния, температурная зависимость, резистор.
Обеспечение температурной стабильности — одна из проблем, с
которой постоянно сталкиваются разработчики сверхбольших инте-
гральных схем. В большинстве случаев температурная стабильность
обеспечивается резисторами с отрицательным температурным коэф-
фициентом сопротивления. К подобным резисторам относятся и ре-
зисторы на основе поликремния. Характеристики этих резисторов во
многом определяют температурную стабильность микросхем, поэто-
му при проектировании важно знать температурные коэффициенты
поликремниевых резисторов как можно точнее.
В настоящее время существует несколько концепций физических
явлений, протекающих в резисторах на основе поликристаллов [1–3].
В работе [1] анализируется зависимость проводимости резистора от
размеров кристаллитов, а также от высоты межкристаллитных барье-
ров, формирующихся из-за обеднения кристаллита. Уменьшение по-
движности связывается с возникновением на границах кристаллитов
потенциального барьера, вызванного зарядом, накопившимся в ловуш-
ках.
При расчете температурной зависимости предполагается, что все
кристаллиты представляют собой кубические структуры с одинаковой
длиной ребра
L
[1]. Концентрация легирующей примеси равна
N
.
Значительный вклад в ток, протекающий через границу зерна, да-
ет термоэлектронная эмиссия. Результаты измерений показывают, что
расстояние между зернами составляет не менее 50
◦
A
, поэтому тун-
нельными токами можно пренебречь [2]. Далее будет показано, что
туннельная составляющая тока действительно пренебрежимо мала по
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2011. № 1 67
