Емпіричні моделі залежності електричних параметрів компонентів ІМС від зовнішнього тиску

Одним з факторів, що впливають на електричні характеристики і параметри інтегральних мікросхем, є зовнішній тиск, який найчастіше виникає в результаті процесів розшарування в корпусі мікросхеми. Під дією тиску ширина забороненої зони напівпровідника змінюється, що призводить до зміни електричних параметрів активних і пасивних компонентів ІМС. Сучасні моделі залежності ширини забороненої зони від тиску дуже спрощені, не забезпечують точності моделювання в широкому діапазоні значень тиску, що не дозволяє розробити адекватні математичні моделі напівпровідникових компонентів для подальшого вивчення впливу тиску на електричні характеристики і параметри інтегральних схем. Для побудови більш точної математичної моделі залежності ширини забороненої зони кремнію від зовнішнього тиску було експериментально досліджено вплив тиску на електричні параметри напівпровідникового резистора і діода в інтегральній схемі. Вибір пасивних і активних компонентів для експериментальних досліджень дозволив виключити вплив особливостей технологічних процесів виготовлення і отримати більш достовірні дані для подальшої побудови апроксимаційної моделі. Дослідження проводилися в діапазоні тисків від 0 до 25 ГПа. Виміри проводилися на спеціально сконструйованому вимірювальному стенді. Стенд дозволяє проводити високоточні вимірювання опору інтегральних резисторів, ВАХ-діодів і транзисторів під дією регульованого тиску, що прикладається до поверхні пасивного або активного компонента, реалізованого на кристалі ІС. Похибка вимірювання цього стенда визначається похибкою мультиметра і становить +/- 0,001 В за напругою і +/- 0,0001 А по струму. Датчик зусилля вносить похибка в +/- 0,025 Н. Отримано вирази для визначення значення ширини забороненої зони через експериментальні значення опору резистора і струму через діод при нульовому тиску і певною величиною тиску, що дозволило побудувати емпіричну модель залежності ширини забороненої зони кремнію від тиску. Показано, що класична лінійна модель не відображ