Электрическое сопротивление контакта тонкопленочных резисторов
Предложена физическая модель и эквивалентная электрическая схема определения электрического сопротивления контакта и его составляющих, распределения тока и потенциала по слоям....
Збережено в:
Дата: | 2006 |
---|---|
Автори: | , |
Формат: | Стаття |
Мова: | Russian |
Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2006
|
Назва видання: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53390 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | Электрическое сопротивление контакта тонкопленочных резисторов / А.Н. Лугин, М.М. Оземша // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 6. — С. 15-20. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-53390 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-533902014-01-20T03:13:42Z Электрическое сопротивление контакта тонкопленочных резисторов Лугин, А.Н. Оземша, М.М. Электронные средства: исследования, разработки Предложена физическая модель и эквивалентная электрическая схема определения электрического сопротивления контакта и его составляющих, распределения тока и потенциала по слоям. 2006 Article Электрическое сопротивление контакта тонкопленочных резисторов / А.Н. Лугин, М.М. Оземша // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 6. — С. 15-20. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53390 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Электронные средства: исследования, разработки Электронные средства: исследования, разработки |
spellingShingle |
Электронные средства: исследования, разработки Электронные средства: исследования, разработки Лугин, А.Н. Оземша, М.М. Электрическое сопротивление контакта тонкопленочных резисторов Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
description |
Предложена физическая модель и эквивалентная электрическая схема определения электрического сопротивления контакта и его составляющих, распределения тока и потенциала по слоям. |
format |
Article |
author |
Лугин, А.Н. Оземша, М.М. |
author_facet |
Лугин, А.Н. Оземша, М.М. |
author_sort |
Лугин, А.Н. |
title |
Электрическое сопротивление контакта тонкопленочных резисторов |
title_short |
Электрическое сопротивление контакта тонкопленочных резисторов |
title_full |
Электрическое сопротивление контакта тонкопленочных резисторов |
title_fullStr |
Электрическое сопротивление контакта тонкопленочных резисторов |
title_full_unstemmed |
Электрическое сопротивление контакта тонкопленочных резисторов |
title_sort |
электрическое сопротивление контакта тонкопленочных резисторов |
publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
publishDate |
2006 |
topic_facet |
Электронные средства: исследования, разработки |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53390 |
citation_txt |
Электрическое сопротивление контакта тонкопленочных резисторов / А.Н. Лугин, М.М. Оземша // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 6. — С. 15-20. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
work_keys_str_mv |
AT luginan élektričeskoesoprotivleniekontaktatonkoplenočnyhrezistorov AT ozemšamm élektričeskoesoprotivleniekontaktatonkoplenočnyhrezistorov |
first_indexed |
2025-07-05T04:48:11Z |
last_indexed |
2025-07-05T04:48:11Z |
_version_ |
1836781029027741696 |
fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 6
15
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
10.04�21.08 2006 ã.
Îïïîíåíò ê. ò. í. Â. Ã. ÑÏÈÐÈÍ
(ÀÏÈ, ôèë. ÍÃÒÓ, ã. Àðçàìàñ)
Ê. ò. í. À. Í. ËÓÃÈÍ, Ì. Ì. ÎÇÅÌØÀ
Ðîññèÿ, ã. Ïåíçà, ÍÈÈ ýëåêòðîííî-ìåõàíè÷åñêèõ ïðèáîðîâ
E-mail: niiemp@penza.com
ÝËÅÊÒÐÈ×ÅÑÊÎÅ ÑÎÏÐÎÒÈÂËÅÍÈÅ
ÊÎÍÒÀÊÒÀ ÒÎÍÊÎÏËÅÍÎ×ÍÛÕ ÐÅÇÈÑÒÎÐÎÂ
Ïðåäëîæåíà ôèçè÷åñêàÿ ìîäåëü è ýêâè-
âàëåíòíàÿ ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà îïðåäå-
ëåíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ
êîíòàêòà è åãî ñîñòàâëÿþùèõ, ðàñïðå-
äåëåíèÿ òîêà è ïîòåíöèàëà ïî ñëîÿì.
Ïðîáëåìà èññëåäîâàíèÿ õàðàêòåðèñòèê òîíêîïëå-
íî÷íîãî êîíòàêòà ïðàêòè÷åñêè âñåãäà àêòóàëüíà â
ìèêðîýëåêòðîíèêå, îäíèì èç ýëåìåíòîâ êîòîðîé ÿâ-
ëÿþòñÿ òîíêîïëåíî÷íûå ðåçèñòîðû (ÒÏÐ) [1�8]. Ïóá-
ëèêàöèè ïîñëåäíèõ ëåò [9�11] ñâèäåòåëüñòâóþò î åå
çíà÷èìîñòè è â íàñòîÿùèé ïåðèîä.  òî æå âðåìÿ èìå-
þùèåñÿ òåîðåòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ïîêà íå äàþò ïîë-
íîãî îòâåòà ïî êîëè÷åñòâåííîé îöåíêå ýëåêòðè÷å-
ñêèõ õàðàêòåðèñòèê ñîñòàâëÿþùèõ êîíòàêòíîãî óçëà
(ðàñïðåäåëåíèÿ òîêîâ, ïîòåíöèàëîâ, ñîïðîòèâëåíèÿ ñ
òî÷íûì óêàçàíèåì íàèáîëåå íàãðóæåííûõ, à çíà÷èò
íàèáîëåå íåñòàáèëüíûõ è íåíàäåæíûõ ìåñò), à èõ ðå-
êîìåíäàöèè íå ïîçâîëÿþò â äîñòàòî÷íîé ìåðå â öå-
ëîì ïðîèçâåñòè îöåíêó êîíñòðóêöèè è òåõíîëîãèè ïðè
ïðîåêòèðîâàíèè îñîáîñòàáèëüíûõ òîíêîïëåíî÷íûõ
ðåçèñòîðîâ.
Òàêîå ïîëîæåíèå îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî ñîïðîòèâ-
ëåíèå êîíòàêòà, êîòîðîå ÿâëÿåòñÿ ñîñòàâëÿþùåé ïîëíîãî
ñîïðîòèâëåíèÿ ÒÏÐ, îïðåäåëÿåòñÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ
â îñíîâíîì ñîïðîòèâëåíèåì ìåòàëëèçàöèè è, ðåæå,
ñîïðîòèâëåíèåì ïåðåõîäíîãî ñëîÿ, êîòîðûå èìåþò
òåìïåðàòóðíóþ è âðåìåííóþ ñòàáèëüíîñòü ìíîãî íèæå
àíàëîãè÷íûõ õàðàêòåðèñòèê ìàòåðèàëà ðåçèñòèâíîãî
ñëîÿ. Òàê, â ðàáîòå [11] ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòà îöå-
íèâàåòñÿ âåëè÷èíîé ñîïðîòèâëåíèÿ ìåòàëëèçàöèè íà
îñíîâå ñèñòåìû "âàíàäèé�àëþìèíèé", ðàâíîé 0,39�
2,0 Îì. Òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò ñîïðîòèâëåíèÿ
(ÒÊÑ) èëè òåìïåðàòóðíàÿ íåñòàáèëüíîñòü ýòèõ ìåòàë-
ëîâ äîñòèãàåò âåëè÷èíû (3400�4700)·10�6 1/°Ñ è
îãðàíè÷èâàåò ïîëó÷åíèå íèçêèõ çíà÷åíèé òåìïåðàòóð-
íîãî êîýôôèöèåíòà ñîïðîòèâëåíèÿ ÒÏÐ â öåëîì.
 òî æå âðåìÿ ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòà ñîñòîèò èç
ñîïðîòèâëåíèÿ ìåòàëëèçàöèè, ïåðåõîäíîãî ñëîÿ è
ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ, íàõîäÿùèõñÿ ïîä ìåòàëëèçàöèåé.
×åòêîãî ïîíèìàíèÿ ðàçìåðîâ âêëàäà êàæäîé ñîñòàâ-
ëÿþùåé â ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòà, à òàêæå ìåòîäîâ
èõ îïðåäåëåíèÿ, â íàñòîÿùåå âðåìÿ íåò.
 îñíîâíîì âñå èçâåñòíûå òåîðåòè÷åñêèå
èññëåäîâàíèÿ ïîñòðîåíû íà ìàòåìàòè÷åñêèõ ðàñ÷å-
òàõ è àíàëèçå ïëîñêèõ ìîäåëåé, ïðåäñòàâëåííûõ â
ðàáîòàõ [1, 3], à çàòåì â ðàáîòå [5, ñ. 367�373]. Ïî-
äîáíûé ïîäõîä ê ðàñ÷åòó èçëîæåí â ðàáîòàõ [2, 12,
13].  íèõ íå ïðèâîäèòñÿ èíôîðìàöèÿ î âåëè÷èíå ñî-
ñòàâëÿþùèõ êîíòàêòíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ � ñîïðîòèâ-
ëåíèÿ òîíêèõ ïëåíîê, îáðàçóþùèõ êîíòàêò, ñîïðîòèâ-
ëåíèÿ ïåðåõîäíîãî ñëîÿ, à ïðè íàëè÷èè ïîäñëîÿ � è
åãî ñîïðîòèâëåíèÿ.
Ïðèíÿòûå óïðîùåííûå ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèå
îäíîìåðíûå ìîäåëè ïîçâîëÿþò ïðîâîäèòü èññëåäî-
âàíèå òîëüêî â îäíîì èçìåðåíèè � ïî äëèíå êîíòàê-
òà (ðèñ. 1). Ðàñïðåäåëåíèå òîêîâ è ïîòåíöèàëîâ ïî
òîëùèíå ñëîåâ è, òåì áîëåå, ïî èõ øèðèíå íå àíàëè-
çèðóåòñÿ. Ìîäåëèðîâàíèå ñ ïðèìåíåíèåì ýêâèâàëåíò-
íûõ ýëåêòðè÷åñêèõ ñõåì (ðèñ. 2) òàêæå îäíîìåðíî,
óïðîùåííî è â íåïîëíîé ìåðå îòðàæàåò ïðîèñõîäÿ-
ùèå ïðîöåññû ðàñïðåäåëåíèÿ òîêîâ è ïîòåíöèàëîâ â
ðåàëüíîì îáúåìíîì êîíòàêòíîì óçëå.
Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî ïî ýòîé æå ïðè÷èíå è
èñïîëüçîâàíèå â óïîìÿíóòûõ ìîäåëÿõ è â ðàñ÷åòàõ
óäåëüíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ â âèäå
óäåëüíîãî ïîâåðõíîñòíîãî è ïîãîííîãî ñîïðîòèâëå-
íèÿ òîíêèõ ïëåíîê, ïîãîííîé ïðîâîäèìîñòè ïåðåõîä-
íîãî ñëîÿ äëÿ òîêà â íàïðàâëåíèè, ïåðïåíäèêóëÿð-
íîì ýòîìó ñëîþ, ìîæåò îòâå÷àòü òîëüêî òåì óïðî-
Ðèñ. 1. Îäíîìåðíàÿ ðàñ÷åòíàÿ ìîäåëü êîíòàêòíîãî óçëà [1]:
à � óñëîâíûé ðàçðåç êîíòàêòíîãî óçëà; á � îòðåçîê êîíòàêòíîãî óçëà;
I0 � òîê íà âõîäå (âûõîäå) êîíòàêòíîãî óçëà; U0 � ïàäåíèå íà-
ïðÿæåíèÿ íà êîíòàêòíîì óçëå; U � òåêóùåå çíà÷åíèå ïàäåíèÿ
íàïðÿæåíèÿ íà ïåðåõîäíîì ñëîå; r1, r2 � ïîãîííûå ñîïðîòèâëå-
íèÿ ñëîÿ ìåòàëëèçàöèè è ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ; rê � ñîïðîòèâëåíèå
ïåðåõîäíîãî ñëîÿ
à)
I0
I
I0�I
I0U0
r1
rê
r2
õ=0 õ
U
á)
I0�I
U
I
r1
rê
r2õ dx
I
I dx
x
∂+
∂
U
U dx
x
∂+
∂
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 6
16
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
ùåííûì ìîäåëÿì, êîòîðûå èññëåäîâàëèñü. Â ðåàëü-
íîì æå êîíòàêòå â îáùåì ñëó÷àå íàïðàâëåíèå òîêà
èìååò ïðîñòðàíñòâåííûé õàðàêòåð, è çàäà÷à äîëæíà
ðåøàòüñÿ ñ ó÷åòîì òðåõ âçàèìíîïåðïåíäèêóëÿðíûõ
íàïðàâëåíèé ðàñïðîñòðàíåíèÿ òîêà.
Íåîáõîäèìîñòü ñîçäàíèÿ ÒÏÐ ñ äîïóñêàåìûì îò-
êëîíåíèåì è íåñòàáèëüíîñòüþ ñîïðîòèâëåíèÿ íå áî-
ëåå ±0,001% è ÒÊÑ ±1·10�6 1/°Ñ âûäâèãàåò çàäà÷ó
óãëóáëåííîãî èçó÷åíèÿ óêàçàííûõ ïðîáëåì, è ïðåæäå
âñåãî ïðîáëåìû îöåíêè âåëè÷èíû ñîñòàâëÿþùèõ êîí-
òàêòíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ è ðàñïðåäåëåíèÿ òîêîâ è ïî-
òåíöèàëîâ â êîíòàêòå.
Äëÿ ðåøåíèÿ ïîñòàâëåííîé çàäà÷è áûëè ðàññìîò-
ðåíû ñõåìàòè÷íûå èçîáðàæåíèÿ òîíêîïëåíî÷íîãî ðå-
çèñòîðà è îáúåìíîé êîíñòðóêöèè êîíòàêòíîãî óçëà,
õàðàêòåðíûå äëÿ áîëüøèíñòâà ÒÏÐ è ìíîãèõ ìèêðî-
ñõåì (ðèñ. 3). Ðåçèñòîð ñîñòîèò èç ìåòàëëèçàöèè 1,
ïîäñëîÿ 2, ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ 3 ñ âåëè÷èíîé óäåëü-
íîãî îáúåìíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ìàòåðèàëîâ ñîîòâåò-
ñòâåííî ρê, ρï, ρ, äèýëåêòðè÷åñêîé ïîäëîæêè 4, ñîåäè-
íèòåëüíûõ ïðîâîäíèêîâ 5. Ðåçèñòèâíûé ñëîé, íàõî-
äÿùèéñÿ ïîä ìåòàëëèçàöèåé è ïîäñëîåì, ÿâëÿåòñÿ
ñîñòàâíîé ÷àñòüþ êîíòàêòíîãî óçëà (êîíòàêòà).  îá-
ùåì ñëó÷àå ïîäñëîé ìîæíî èäåíòèôèöèðîâàòü è êàê
àäãåçèîííûé, è êàê áàðüåðíûé, èìåþùèå ðàçëè÷íîå
íàçíà÷åíèå, à òàêæå êàê ïåðåõîäíîé, îáðàçóþùèéñÿ
ìåæäó ìåòàëëèçàöèåé è ðåçèñòèâíûì ñëîåì.
Äëÿ ïðîâåäåíèÿ äàëüíåéøåãî ðàñ÷åòà è àíàëèçà
ïðåäñòàâèì ðàñïðåäåëåíèå òîêà â êîíòàêòíîì óçëå â
âèäå ðèñ. 4.
Ïîñêîëüêó ïðèìåíèòü ìåòîäèêó ðàñ÷åòà, èçëîæåí-
íóþ â ðàáîòå [1], áûëî äîñòàòî÷íî ñëîæíî, äëÿ àíà-
ëèçà ïàðàìåòðîâ êîíòàêòíîãî óçëà èñïîëüçîâàëàñü
ìåòîäèêà, ïîäîáíàÿ èçëîæåííîé â ðàáîòå [14]. Äëÿ
ýòîãî âåñü îáúåì êîíñòðóêöèè ïî îñÿì X, Y, Z áûë
ðàçäåëåí íà êóáèêè, âåëè÷èíà ðåáðà lp êîòîðûõ êðàò-
íà ìèíèìàëüíîìó ðàçìåðó òîëùèí ñëîåâ lê, lï, l èëè
(ïðè l< lï< lê, ÷òî õàðàêòåðíî äëÿ ÒÏÐ) âåëè÷èíå
p ,
l
l
p
= ãäå p=2, 3� .
Äàëåå êàæäûé èç êóáèêîâ áûë ïðåäñòàâëåí â âèäå
ðåçèñòîðà ñ ñîïðîòèâëåíèåì, ýêâèâàëåíòíûì óäåëü-
íîìó îáúåìíîìó ñîïðîòèâëåíèþ ñëîÿ. Â ðåçóëüòàòå
áûëà ïîëó÷åíà îáúåìíàÿ ìîäåëü â âèäå ýêâèâàëåíò-
íîé ýëåêòðè÷åñêîé ñõåìû çàìåùåíèÿ êîíòàêòíîãî óçëà
(ðèñ. 5).
Äëÿ ðàñ÷åòà ñîïðîòèâëåíèÿ, òîêîâ è ïîòåíöèàëîâ
îòäåëüíûõ ó÷àñòêîâ êîíòàêòíîãî óçëà, òàê æå, êàê è â
ðàáîòå [14], èñïîëüçîâàëñÿ ìåòîä óçëîâûõ ïîòåíöèà-
ëîâ [15], à äëÿ ðåøåíèÿ ïîëó÷åííûõ è ïðåäñòàâëåííûõ
â ìàòðè÷íîé ôîðìå óðàâíåíèé � ìåòîä Ãàóññà [16].
Ðàñ÷åò ïàðàìåòðîâ êîíòàêòíîãî óçëà ïðîâîäèëñÿ
ñ ó÷åòîì òîëùèí ìåòàëëèçàöèè è ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ,
áëèçêèõ ê ðåàëüíûì, � lê äî 2 ìêì, l äî 0,1 ìêì
(1000 Å). Òîëùèíà ïîäñëîÿ ïðèíèìàëàñü ðàâíîé 2
l
pîò òîëùèíû ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ.
Èñõîäíóþ âåëè÷èíó óäåëüíîãî ïîâåðõíîñòíîãî
ñîïðîòèâëåíèÿ ìàòåðèàëà ïðèíèìàëè ρs=500 Îì/ ;
ïSρ =5 Îì/ è
êSρ =0,05 Îì/ ñîîòâåòñòâåííî äëÿ ðå-
çèñòèâíîãî ñëîÿ, ïîäñëîÿ è ìåòàëëèçàöèè. Ýòî òàêæå
Ðèñ. 2. Ìîäåëü êîíòàêòíîãî óçëà â âèäå ýêâèâàëåíòíîé
ýëåêòðè÷åñêîé ñõåìû [3]:
à � Ò-îáðàçíàÿ ñõåìà; á � Ï-îáðàçíàÿ ñõåìà
à) I0
I0
r1
r2
rê
á) I0
I0
r1
r2
rê
Ðèñ. 3. Ñõåìàòè÷íîå èçîáðàæåíèå òîíêîïëåíî÷íîãî ðå-
çèñòîðà (à) è óïðîùåííîé îáúåìíîé êîíñòðóêöèè êîí-
òàêòíîãî óçëà òîíêîïëåíî÷íîãî ðåçèñòîðà (á):
1 � ìåòàëëèçàöèÿ êîíòàêòà; 2 � ïîäñëîé; 3 � ðåçèñòèâíûé ñëîé;
4 � äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïîäëîæêà; 5 � ñîåäèíèòåëüíûå ïðîâîäíè-
êè; M, N, lê, lï, l � ëèíåéíûå ðàçìåðû êîíòàêòíîãî óçëà; m, n �
ëèíåéíûå ðàçìåðû ó÷àñòêà ðåçèñòèâíîé ïëåíêè, ïðèìûêàþùåé ê
êîíòàêòó; À � òî÷êà ïðèñîåäèíåíèÿ ñîåäèíèòåëüíîãî ïðîâîäíè-
êà è âõîæäåíèÿ òîêà
à) 1
2
3
4
5
5
á)
lê
lï
l
Ì
Ì/2
À N/2 N
Z
X
Y
n
m
1
2
3
I
I1I3
I5
I
I2
I4 I8
I9
I7
Ðèñ. 4. Ñõåìàòè÷íîå ïðåäñòàâëåíèå ðàñïðåäåëåíèÿ òîêà
â êîíòàêòíîì óçëå:
I � âõîäÿùèé (âûõîäÿùèé) òîê; I1 � I9 � ñîñòàâëÿþùèå òîêà ïî
îñÿì X, Y, Z â ñëîÿõ êîíòàêòíîãî óçëà
I6
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 6
17
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
ñîîòâåòñòâóåò âåëè÷èíàì, íàèáîëåå ÷àñòî èñïîëüçóå-
ìûì â ïðîèçâîäñòâå ïðåöèçèîííûõ ÒÏÐ èç êåðìåòà
Ê20Ñ, ïîäñëîÿ âàíàäèÿ è àëþìèíèåâîé ìåòàëëèçà-
öèè. Óäåëüíîå îáúåìíîå ñîïðîòèâëåíèå ñëîåâ îïðå-
äåëÿëîñü â ñîîòâåòñòâèè ñ âûðàæåíèåì
iS i ilρ = ρ [17,
c. 56], ãäå
iSρ , ρi, li � óäåëüíîå ïîâåðõíîñòíîå è
óäåëüíîå îáúåìíîå ñîïðîòèâëåíèå è òîëùèíà ñëîåâ,
ñîîòâåòñòâåííî. Òî åñòü
êê ê ,S lρ = ρ
ïï ï ,S lρ = ρ Slρ = ρ
èëè, ñ ó÷åòîì ïðèíÿòîé ìîäåëè,
ê
ê
ê ð ;S
l
pl
l
ρ = ρ
ï
ï
ï ð ;S
l
pl
l
ρ = ρ p.S plρ = ρ
 ýòîì ñëó÷àå ñîîòíîøåíèå îáúåìíîãî ñîïðîòèâ-
ëåíèÿ äëÿ êàæäîãî ñëîÿ â âèäå iρ ρ ñîñòàâèò:
1 � äëÿ ìåòàëëèçàöèè;
ï
ê
ïï
ê ê
S
S
l
l
ρρ
=
ρ ρ
� äëÿ ïîäñëîÿ;
êê ê
S
S
l
l
ρρ =
ρ ρ
� äëÿ ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ.
Ðàñ÷åò áûë ïðîâåäåí äëÿ ðàçëè÷íûõ âåëè÷èí ãåî-
ìåòðè÷åñêèõ ðàçìåðîâ êîíòàêòíîãî óçëà è ðàçëè÷íûõ
çíà÷åíèé óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ïîäñëîÿ â ïðåäå-
ëàõ îò óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ìåòàëëèçàöèè äî
óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ. Îãðà-
íè÷åíèÿ, íàêëàäûâàåìûå â ðàñ÷åòå, îïðåäåëÿþòñÿ
âîçìîæíîñòüþ ïðèìåíÿåìîé ÏÝÂÌ. Â äàííîé ðàáîòå
áûë ïðîâåäåí ðàñ÷åò êîíòàêòîâ ñ îãðàíè÷åíèåì ïî
äëèíå äî 7 ìêì è ïî øèðèíå äî 2 ìêì. Âõîä òîêà â
êîíòàêò ðàñïîëàãàëñÿ â öåíòðå âåðõíåé ïîâåðõíîñòè,
âûõîä � ïî ñå÷åíèþ ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ âíå êîíòàêòà.
Ñîîòíîøåíèå ëèíåéíûõ ðàçìåðîâ è óäåëüíîãî îáúåì-
íîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ïðè ðàñ÷åòå äëÿ êàæäîãî ñëîÿ ïî-
êàçàíî íà íèæåïðèâåäåííûõ ðèñóíêàõ â âèäå òàáëèö
,
N
p
l
,
M
p
l
,il p
l
ãäå li=lê, lï, l;
ï
ê ê
1, ,iρ ρ ρ=
ρ ρ ρ èëè ï
ê ê
ïi
ê ê
1, ,S S
S S
l l
l l
ρ ρρ
=
ρ ρ ρ
� äëÿ ìåòàëëèçàöèè, ïîäñëîÿ è ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ,
ñîîòâåòñòâåííî; Ñ � èçìåíÿåìîå ñîîòíîøåíèå.
Íåêîòîðûå èç îñíîâíûõ ïîëó÷åííûõ äàííûõ ðàñ-
÷åòà ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 6�9.
Íà ðèñ. 6 ïðèâåäåíû ãðàôèêè ðàñïðåäåëåíèÿ òîêà
j ïî äëèíå ïåðåõîäà èç ïîäñëîÿ â ðåçèñòèâíûé ñëîé â
çàâèñèìîñòè îò äëèíû êîíòàêòíîé ïëîùàäêè N ïðè
ïîñòîÿííûõ îñòàëüíûõ ðàçìåðàõ è óäåëüíîì ñîïðî-
òèâëåíèè ñëîåâ. Êàê ìîæíî çàêëþ÷èòü, 82% âåëè÷è-
íû òîêà ïåðåõîäèò â ðåçèñòèâíûé ñëîé íà äëèíå êî-
íå÷íîãî ó÷àñòêà êîíòàêòà, ðàâíîé 0,1 ìêì, íåçàâèñè-
ìî îò äëèíû êîíòàêòà. Ïðèìåíèòåëüíî ê íàèáîëåå ðàñ-
ïðîñòðàíåííîé äëèíå êîíòàêòíîé ïëîùàäêè â 100 ìêì
ýòî ñîñòàâèò 10�3 èëè 10�3 îò ïëîùàäè 104 ìêì2 ïðè
ðàçìåðàõ êîíòàêòà 100×100 ìêì. Ýòî î÷åíü áëèçêî ê
ýêñïåðèìåíòàëüíûì äàííûì (10�6�10�7 îò ïëîùàäè
60 ìì2), ïðèâåäåííûì â ïóáëèêàöèè [4], ïðè ðàçìå-
ðàõ êîíòàêòà 6×10 ìì.
Íà ðèñ. 7 ïðèâåäåíû ãðàôèêè ðàñïðåäåëåíèÿ òîêà
j ïî äëèíå ïåðåõîäà èç ïîäñëîÿ â ðåçèñòèâíûé ñëîé â
çàâèñèìîñòè îò øèðèíû êîíòàêòà Ì, òîëùèíû ìåòàë-
ëèçàöèè lê è óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ïîäñëîÿ ρï. Êàê
ìîæíî îòìåòèòü, 82% âåëè÷èíû òîêà ïåðåõîäèò â ðå-
çèñòèâíûé ñëîé íà äëèíå êîíå÷íîãî ó÷àñòêà êîíòàê-
òà, òàêæå ðàâíîé 0,1 ìêì, íåçàâèñèìî îò èçìåíÿå-
ìûõ ïàðàìåòðîâ Ì, lê, ρï.
Íà ðèñ. 8 ïðèâåäåí ãðàôèê èçìåíåíèÿ òîêà j íà
äëèíå êîíå÷íîãî ó÷àñòêà êîíòàêòà â 0,1 ìêì â çàâè-
ñèìîñòè îò øèðèíû êîíòàêòà.
Íà ðèñ. 9 ïîêàçàí ãðàôèê èçìåíåíèÿ òîêà j ïî òîë-
ùèíå ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ l â ñå÷åíèè, ïåðïåíäèêóëÿð-
íîì ïîâåðõíîñòè ýòîãî ñëîÿ, íà ãðàíèöå îêîí÷àíèÿ
êîíòàêòà. Êàê âèäíî, âõîäÿùèé â ðåçèñòèâíûé ñëîé
òîê íåðàâíîìåðåí ïî òîëùèíå ýòîãî ñëîÿ � â âåðõíåé
j
I
I
=
0,6
0,4
0,2
0
I II III IV
0,82
0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 Õ, ìêì
Ðèñ. 6. Ðàñïðåäåëåíèå òîêà j ïî äëèíå ïåðåõîäà èç ïîäñëîÿ
â ðåçèñòèâíûé ñëîé â çàâèñèìîñòè îò äëèíû N êîíòàêòà:
I � N=0,5 ìêì; II � N=1 ìêì; III � N=1,5 ìêì; IV � N=2,0 ìêì
Íîìåð
ñëîÿ
(ñì.
ðèñ. 3, à)
N
p
l
M
p
l
il p
l
n
p
l
ê
iρ
ρ
1 Ñ 20 20 — 1
2 Ñ 20 2 — 10
3 Ñ 20 2 4 1000
M=1,0 ìêì; p=2;
N
C p
l
=
Èñõîäíûå äàííûå
I
I
ρ i
Ðèñ. 5. Îáúåìíàÿ ìîäåëü â âèäå ýêâèâàëåíòíîé ýëåêòðè-
÷åñêîé ñõåìû çàìåùåíèÿ êîíòàêòíîãî óçëà:
ρi � îáúåìíîå óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå i-ãî ñëîÿ êîíòàêòíîãî
óçëà; I � âõîäÿùèé (âûõîäÿùèé) òîê
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 6
18
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Ðèñ. 7. Ðàñïðåäåëåíèå òîêà j ïî äëèíå ïåðåõîäà èç ïîäñëîÿ â ðåçèñòèâíûé ñëîé â çàâèñèìîñòè îò øèðèíû êîíòàêòà
Ì (à), òîëùèíû ìåòàëëèçàöèè lê (á) è óäåëüíîãî îáúåìíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ïîäñëîÿ ρï (â):
N=1,0 ìêì; ð=2; X � òåêóùèé ðàçìåð äëèíû; X � îòíîñèòåëüíûé ðàçìåð äëèíû; ï
ï
ê
C
ρ= ρ =
ρ
j
I
I
=
0,6
0,4
0,2
0
0,82
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
I�IV
á)
Èñõîäíûå äàííûå
I � lê=0,5 ìêì; II � lê=1 ìêì;
III � lê=1,5 ìêì; IV � lê=2 ìêì
X
X
N
=
Íîìåð
ñëîÿ
(ñì. ðèñ.
3, à)
N
p
l
M
p
l
il p
l
n
p
l
ê
iρ
ρ
1 20 20 Ñ — 1
2 20 20 2 — 10
3 20 20 2 4 1000
j
I
I
=
0,6
0,4
0,2
0
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
X
X
N
=
I�IV
à)
Èñõîäíûå äàííûå
I � Ì=0,5 ìêì; II � Ì=1 ìêì; III � Ì=
=1,5 ìêì; IV � Ì=2 ìêì
0,82
j
I
I
=
0,6
0,4
0,2
0
0,82
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
I�VII
â)
Èñõîäíûå äàííûå
I � ï
1;ρ = II � ï
ρ = 5; III � ï
ρ = 10;
IV � ï
ρ = 20; V � ï
ρ = 50; VI � ï
ρ = 100;
VII � ï
ρ = 500
Íîìåð
ñëîÿ
(ñì. ðèñ.
3, à)
N
p
l
M
p
l
il p
l
n
p
l
ê
iρ
ρ
1 20 20 20 — 1
2 20 20 2 — Ñ
3 20 20 2 4 1000
X
X
N
=
Íîìåð
ñëîÿ
(ñì. ðèñ.
3, à)
N
p
l
M
p
l
il p
l
n
p
l
ê
iρ
ρ
1 20 Ñ 20 — 1
2 20 Ñ 2 — 10
3 20 Ñ 2 4 1000
j
I
I
=
0,14
0,1
0,06
0,02
0 0,5 1,0 1,5 2,0 Ì, ìêì
Èñõîäíûå äàííûå
Íîìåð ñëîÿ
(ñì. ðèñ. 3, à)
N
p
l
M
p
l
il p
l
n
p
l
ê
iρ
ρ
1 20 Ñ 20 — 1
2 20 Ñ 2 — 10
3 20 Ñ 2 4 1000
; 2
M
C p p
l
= =
Ðèñ. 8. Èçìåíåíèå òîêà j íà äëèíå è ïî øèðèíå êîíå÷íîãî
ó÷àñòêà êîíòàêòà â 0,1 ìêì ïðè åãî ïåðåõîäå â ðåçèñòèâ-
íûé ñëîé â çàâèñèìîñòè îò øèðèíû êîíòàêòà
Ðèñ. 9. Ðàñïðåäåëåíèå òîêà j ïî ó÷àñòêàì òîëùèíû ðåçè-
ñòèâíîãî ñëîÿ â ñå÷åíèè íà ãðàíèöå îêîí÷àíèÿ êîíòàêòà.
Çäåñü Z � òåêóùèé ðàçìåð òîëùèíû; Z � îòíîñèòåëü-
íûé ðàçìåð òîëùèíû; ð=20
j
I
I
=
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,1 0,08 0,08 0,08 0,07 0,07 0,07 0,07
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
Z
Z
l
=
0,24
0,14
äåñÿòîé ÷àñòè òîê ñîñòàâëÿåò 0,24 îáùåãî òîêà ÷åðåç
âåñü ñëîé, ÷òî áîëåå ÷åì â 3 ðàçà áîëüøå òîêà íèæ-
íåé äåñÿòîé ÷àñòè.
Òàêèì îáðàçîì, íàèáîëåå íàãðóæåííûì ó÷àñòêîì
ðåçèñòîðà ïî ìîùíîñòè ðàññåÿíèÿ è ïëîòíîñòè òîêà â
êîíòàêòå áóäåò çîíà ïåðåõîäà òîêà â ðåçèñòèâíûé ñëîé,
îãðàíè÷åííàÿ âåëè÷èíîé 0,1 ìêì ïî äëèíå ïåðåõîäà
íà êîíå÷íîì ó÷àñòêå êîíòàêòà è îêîëî 0,2 îò òîëùè-
íû ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ ïî ãëóáèíå â ñå÷åíèè ïî ãðà-
íèöå êîíòàêòà. Ïðè ýòîì íà äàííîì ó÷àñòêå óäåëüíàÿ
ìîùíîñòü ðàññåÿíèÿ óâåëè÷èâàåòñÿ ïðàêòè÷åñêè íà
ïîðÿäîê.
Íà ðèñ. 10 ïðåäñòàâëåíî â ñîêðàùåííîì âèäå ðàñ-
ïðåäåëåíèå ïîòåíöèàëà ïî êðàéíèì âåðõíèì è íèæ-
íèì ãîðèçîíòàëüíûì ðàñ÷åòíûì ñëîÿì ìåòàëëèçàöèè,
ïîäñëîÿ è ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ äëÿ èñõîäíûõ äàííûõ,
óêàçàííûõ â òàáëèöå ïðè I=1 è ρs=500 Îì/ . Íà
ðèñ. 11 äëÿ òåõ æå èñõîäíûõ äàííûõ ïðåäñòàâëåíî
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 6
19
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
ðàñïðåäåëåíèå ïîòåíöèàëà ïî ñëîÿì êîíòàêòà (ìåòàëëè-
çàöèÿ�ïîäñëîé�ðåçèñòèâíûé ñëîé) â âåðòèêàëüíîì
öåíòðàëüíîì ñå÷åíèè.
Èç ïðåäñòàâëåííûõ ðèñ. 10 è 11 âèäíî, ÷òî ýëåêò-
ðè÷åñêèé ïîòåíöèàë â ðàçëè÷íûõ òî÷êàõ îáúåìà êîí-
òàêòà ðàçëè÷åí, è ïîýòîìó òî÷íîå èçìåðåíèå èëè
îïðåäåëåíèå ðàçíîñòè ïîòåíöèàëîâ ïî ýêñïåðèìåíòàëü-
íûì äàííûì ìåæäó ñëîÿìè, ïî êðàéíåé ìåðå, äîñòà-
òî÷íî ñëîæíî, òàê æå, êàê è îïðåäåëåíèå ýëåêòðè-
÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ, âíîñèìîãî êàæäûì ñëîåì â
îòäåëüíîñòè.
Ïîýòîìó äëÿ îöåíêè ñîñòàâëÿþùèõ ýëåêòðè÷å-
ñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ïðåäëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàòü ñâå-
äåíèÿ î âåëè÷èíå ïîòåíöèàëà â ñå÷åíèè ÀÁ íà ãðàíè-
öå êîíòàêòà (êîòîðàÿ â êàêîé-òî ñòåïåíè ýêâèâàëåíòíà
òîêó j â ýòîì ñå÷åíèè, ðàâíîìó âõîäíîìó òîêó) è ðàñ-
÷åòíîå çíà÷åíèå ïîòåíöèàëà òî÷åê  è À/ äëÿ êàæäîãî
ñëîÿ. Òîãäà ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå âñåãî êîí-
òàêòà ìåæäó òî÷êîé âõîäà I è ñå÷åíèåì ÀÁ, êàê ýòî
ñäåëàíî â ðàáîòå [1] ïðè îïðåäåëåíèè ýôôåêòèâíîãî
ñîïðîòèâëåíèÿ, ìîæíî íàéòè èç âûðàæåíèÿ
,AU
R
I
=
Îöåíêó ñîïðîòèâëåíèÿ ñîñòàâëÿþùèõ ýëåêòðè÷å-
ñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ïî ñëîÿì îðèåíòèðîâî÷íî ìîæ-
íî ïðîèçâåñòè ïî ñîîòíîøåíèþ ñîîòâåòñòâóþùèõ ñëî-
ÿì ïîòåíöèàëîâ òî÷åê À/ è  îòíîñèòåëüíî òî÷êè âõî-
äà è ðàññ÷èòàííîé ðàíåå âåëè÷èíû ñîïðîòèâëåíèÿ
êîíòàêòà.
Íà ðèñ. 12 ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ñî-
ïðîòèâëåíèÿ ó÷àñòêà ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ, îãðàíè÷åí-
íîãî êîíòàêòîì, è ó÷àñòêîâ ìåòàëëèçàöèè è ïîäñëîÿ,
âíîñÿùèõ äåñòàáèëèçèðóþùèé ôàêòîð â ïàðàìåòðû
ðåçèñòîðà (ïîñêîëüêó ìàòåðèàë ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ
èìååò âðåìåííóþ è òåìïåðàòóðíóþ ñòàáèëüíîñòü ìíî-
ãî ëó÷øå, ÷åì ìàòåðèàë ìåòàëëèçàöèè è ïîäñëîÿ).
Îáùåå ñîïðîòèâëåíèå ìåòàëëèçàöèè è ïîäñëîÿ Rêï
â ðàññìàòðèâàåìîì ñëó÷àå, ò. å. ïðè l=0,1 ìêì è
M=N=lê=1 ìêì, ðàâíî îêîëî 2,1 Îì è îñòàåòñÿ ïðàê-
òè÷åñêè ïîñòîÿííûì â øèðîêîì äèàïàçîíå óäåëüíî-
ãî ñîïðîòèâëåíèÿ (5�500 Îì/ ) ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ.
Ïðàêòè÷åñêè ïîñòîÿííî è ñîîòíîøåíèå ñîïðîòèâëå-
íèÿ, êîòîðîå âíîñèò ðåçèñòèâíûé ñëîé ïîä êîíòàêòîì
R, è óäåëüíîãî ïîâåðõíîñòíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçè-
ñòèâíîãî ñëîÿ, êîòîðîå ñîñòàâëÿåò äëÿ ðàññìîòðåí-
íîãî ñëó÷àÿ 0,078.
Åñëè ïåðåéòè ê êîíòàêòíîé ïëîùàäêå ñ ðàçìåðàìè
N=M=100 ìêì, òî ñîïðîòèâëåíèå ìåòàëëèçàöèè è
ïîäñëîÿ ñîñòàâèò 0,021 Îì, à ñîïðîòèâëåíèå ðåçèñ-
òèâíîãî ó÷àñòêà êîíòàêòà ñîñòàâèò 0,39 Îì, ÷òî îãðà-
íè÷èâàåò ñîçäàíèå ïðåöèçèîííûõ ÒÏÐ ñ ìàëûì çíà-
÷åíèåì ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ïðè âûñîêîì
óäåëüíîì ïîâåðõíîñòíîì ñîïðîòèâëåíèè ðåçèñòèâíî-
ãî ñëîÿ.  òî æå âðåìÿ ýòè ðàñ÷åòû ïîêàçûâàþò, ÷òî
à) á)
â) ã)
ä) å)
0,324 0,330 0,334
0,322
U=0,000
I
0,333
0,324 0,330 0,334
0,346 0,357 0,404
0,346 0,357 0,404
0,346 0,357 0,404
0,346 0,356 2,117
0,346 0,356 2,117
0,346 0,356 2,117
0,346 0,363 2,117
0,346 0,363 2,117
0,346 0,363 2,117
0,347 0,363 38,758 63,758 138,758
0,347 0,363 38,758 63,758 138,758
0,347 0,363 38,758 63,758 138,758
0,347 0,377 38,758 63,758 138,758
0,347 0,377 38,758 63,758 138,758
0,347 0,377 38,758 63,758 138,758
Íîìåð
ñëîÿ
(ñì. ðèñ.
3, à)
N
p
l
M
p
l
il p
l
n
p
l
ê
iρ
ρ
1 20 20 20 — 1
2 20 20 2 — 10
3 20 20 2 4 1000
Èñõîäíûå äàííûå
Ðèñ. 10. Ðàñïðåäåëåíèå ïîòåíöèàëà ïî êðàéíèì âåðõíèì è íèæíèì ãîðèçîíòàëüíûì ðàñ÷åòíûì ñëîÿì ìåòàëëèçà-
öèè, ïîäñëîÿ è ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ:
à, â, ä � âåðõíèå ñëîè; á, ã, å � íèæíèå ñëîè
ãäå R �
UA �
îáùåå ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòà;
ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ ìåæäó òî÷êîé A è âõîäîì òîêà I â
êîíòàêò.
0,322
0,346
0,346
0,346
0,347
0,347
0,000 0,333
0,404 (Â)
2,117 (Â/)
2,117 (À/)
38,758 (À)
38,758 (Á)
63,758 (À//)
63,758 (Á/)
138,758
138,758
I
Ã
à /
I
Ðèñ. 11. Ðàñïðåäåëåíèå ïîòåíöèàëà ïî ñëîÿì êîí-
òàêòà â âåðòèêàëüíîì öåíòðàëüíîì ñå÷åíèè.
Çíà÷åíèÿ ïîòåíöèàëîâ äàíû äëÿ êðàéíèõ âåðõ-
íèõ è íèæíèõ ãîðèçîíòàëüíûõ ðàñ÷åòíûõ ñëîåâ:
1 � ìåòàëëèçàöèÿ; 2 � ïîäñëîé; 3 � ðåçèñòèâíûé
ñëîé; À, À/, À//; Á, Á/; Â, Â/ � áëèçëåæàùèå òî÷êè ñëîåâ
â ýêâèâàëåíòíîé ýëåêòðè÷åñêîé ñõåìå; Ã, Ã/ � òî÷êè
âûõîäà òîêà èç ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ â ýêâèâàëåíòíîé ýëåê-
òðè÷åñêîé ñõåìå
1
2
3
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 6
20
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
ïðè ρS=500 Îì/ ñîïðîòèâëåíèå äåñòàáèëèçèðóþùèõ
ó÷àñòêîâ ñîñòàâëÿåò ìåíåå 5% ïîëíîãî ñîïðîòèâëå-
íèÿ êîíòàêòíîãî óçëà.
***
Ïî ðåçóëüòàòàì èññëåäîâàíèé ìîæíî ñäåëàòü ñëå-
äóþùèå âûâîäû.
Ïðåäëîæåííàÿ ôèçè÷åñêàÿ ìîäåëü è ýêâèâàëåíò-
íàÿ ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà êîíòàêòà òîíêîïëåíî÷íûõ ðå-
çèñòîðîâ (ÒÏÐ) ïîçâîëÿþò:
� îïðåäåëèòü ðàñïðåäåëåíèå òîêà è ïîòåíöèàëà
ïî îáúåìíîé êîíñòðóêöèè êîíòàêòà ÒÏÐ;
� ïðîèçâåñòè îöåíêó îáùåãî ñîïðîòèâëåíèÿ
êîíòàêòà è îòäåëüíûõ ó÷àñòêîâ, ñîñòàâëÿþùèõ êîí-
òàêò, � ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ, ìåòàëëèçàöèè, ïîäñëîÿ;
�ïîêàçàòü, ÷òî ðàñïðåäåëåíèå òîêà ïî òîëùèíå l
ðåçèñòèâíîé ïëåíêè íåðàâíîìåðíî; ðàñ÷åòíûé òîê â
ïðèãðàíè÷íîé çîíå êîíòàêòà â âåðõíåì ñëîå ðåçèñ-
òèâíîé ïëåíêè ìíîãîêðàòíî (äëÿ ïðèâåäåííûõ ðàñ-
÷åòîâ áîëåå ÷åì â 2,4 ðàçà íà äëèíå 0,01 ìêì) ïðå-
âûøàåò çíà÷åíèå äëÿ ðàâíîìåðíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ
òîêà, ÷òî ìîæåò ñêàçàòüñÿ íà èçìåíåíèè ñòàáèëüíîñ-
òè ýòîé ïëåíêè èç-çà ëîêàëüíîãî ðåçêîãî íàãðåâà îò
ïîâûøåííîé ìîùíîñòè ðàññåÿíèÿ;
� íà ýòàïå ïðîåêòèðîâàíèÿ ïîëó÷èòü äîñòîâåðíûå
äàííûå îá ýëåêòðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèêàõ ñîñòàâëÿ-
þùèõ òîíêîïëåíî÷íîãî êîíòàêòà (ñîïðîòèâëåíèè, ðàñ-
ïðåäåëåíèè òîêà è ïîòåíöèàëà) è èñïîëüçîâàòü èõ ïðè
ïðîåêòèðîâàíèè ÒÏÐ èëè äðóãèõ ìèêðîýëåêòðîííûõ
óñòðîéñòâ.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Êðåñèí Î. Ì., Õàðèíñêèé À. Ë. Ìàòåìàòè÷åñêèé àíàëèç
òîíêîïëåíî÷íîãî êîíòàêòà // Âîïðîñû ðàäèîýëåêòðîíèêè. Ñåð.
Äåòàëè è êîìïîíåíòû àïïàðàòóðû.� 1964.� Âûï. 5.� Ñ. 15�21.
2. Åðìîëàåâ Þ. Ï., Êàðèìîâà Ô. Ã. Èññëåäîâàíèå ïåðåõîäíûõ
êîíòàêòîâ ìåæäó ïðîâîäÿùèìè è ðåçèñòèâíûìè ïëåíêàìè // Îá-
ìåí îïûòîì â ðàäèîýëåêòðîííîé ïðîìûøëåííîñòè.� 1965.�
¹ 4.� Ñ. 15�17.
3. Êðåñèí Î. Ì., Ðîãèíñêèé È. Ì., Õàðèíñêèé À. Ë. Ýêñïåðè-
ìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå ïëåíî÷íîãî êîíòàêòà (íà ìîäåëÿõ) //
Ýëåêòðîííàÿ òåõíèêà. Ñåð. Ìèêðîýëåêòðîíèêà.� 1967.� Âûï. 5.�
Ñ. 96�100.
4. Êàéíîâ Ñ. Â., Àëåêñååâà Ý. À. Èññëåäîâàíèå óñëîâèé ïîëó-
÷åíèÿ íàäåæíîãî ïëåíî÷íîãî êîíòàêòà // Ýëåêòðîííàÿ òåõíèêà.
Ñåð. Ðàäèîêîìïîíåíòû.� 1967.� Âûï. 5.� Ñ. 120�124.
5. Õàðèíñêèé À. Ë. Îñíîâû êîíñòðóèðîâàíèÿ ýëåìåíòîâ ðà-
äèîàïïàðàòóðû.� Ë.: Ýíåðãèÿ, 1971.
6. Lohetal W. M. Modeling and ìeasurement of ñontact resistances
// IEEE. Transactions on Electron Devices.� 1987.� Vol. ED-34,
N 3.� P. 512�524.
7. Ìàðòþøîâ Ê. È., Çàéöåâ Þ. Â., Òèõîíîâ À. È. Ìåòîäû
ðàñ÷¸òà ðåçèñòîðîâ.� Ì.: Ýíåðãèÿ, 1971.
8. Çàääå Â. Â., Çàéöåâà À. Ê. Èçìåðåíèå ïåðåõîäíîãî ñîïðî-
òèâëåíèÿ êîíòàêòà ìåòàëë�ïîëóïðîâîäíèê // Ïðèáîðû è òåõíèêà
ýêñïåðèìåíòà.� 1969.� ¹ 4.� Ñ. 191�192.
9. À. ñ. 1538703 Ðîññèè. Ñïîñîá îïðåäåëåíèÿ ïåðåõîäíîãî
ñîïðîòèâëåíèÿ êîíòàêòà ê òîíêîïëåíî÷íûì ðåçèñòîðàì ñ ýëåêò-
ðîäàìè / Ã. Ô. Æóêîâ, Â. Ê. Ñìîëèí.� 1995.� Áþë. ¹ 34.
10. Ñòîâïîâîé Ì. À. Îñîáåííîñòè òîïîëîãè÷åñêîãî ðàñ÷åòà
ïëàíàðíûõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ðåçèñòîðîâ // Ïåòåðáóðãñêèé
æóðíàë ýëåêòðîíèêè.� 2001.� ¹ 1.� Ñ. 52�53.
11. Ñïèðèí Â. Ã. Îöåíêà âëèÿíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ ýëåêòðîäîâ
íà ïîãðåøíîñòü òîíêîïëåíî÷íîãî ðåçèñòîðà // Âåñòíèê ÌÂÂÎ.
Ñåð. Âûñîêèå òåõíîëîãèè â ðàäèîýëåêòðîíèêå, èíôîðìàòèêå, ñâÿ-
çè.� 2003.� Âûï. 1.� Ñ. 11�14.
12. Åðìîëàåâ Þ. Ï. Ïåðåõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå ôèãóðíûõ
êîíòàêòîâ ìåæäó ïðîâîäÿùèìè è ðåçèñòèâíûìè ïëåíêàìè // Èçâ.
âóçîâ. Ðàäèîòåõíèêà.� 1966.� Ò. 9, ¹ 4.� Ñ. 553�557.
13. Ñìèðíîâ Â. È., Ìàòòà Ô. Þ. Òåîðèÿ êîíñòðóêöèé êîíòàê-
òîâ â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå.� Ì.: Ñîâ. ðàäèî, 1974.
14. Ëóãèí À. Í., Îçåìøà Ì. Ì. Òîíêîïëåíî÷íûå ðåçèñòîðû ñ
ôóíêöèîíàëüíûì ðàñïðåäåëåíèåì óäåëüíîãî ïîâåðõíîñòíîãî
ñîïðîòèâëåíèÿ // Èçâ. âóçîâ. Ýëåêòðîíèêà.� 2002.� ¹ 1.�
Ñ. 44�48.
15. Ñèãîðñêèé Â. Ï. Àíàëèç ýëåêòðîííûõ ñõåì.� Êèåâ: Ãîñ.
èçä-âî òåõíè÷. ëèò., 1964.
16. Àìîñîâ À. À., Äóáèíñêèé Þ. À., Êîï÷åíîâà Í. Â. Âû÷èñ-
ëèòåëüíûå ìåòîäû äëÿ èíæåíåðîâ.� Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 1994.
17. Íåäîðåçîâ Â. Ã. Êåðìåòíûå òîëñòîïëåíî÷íûå ðåçèñòèâ-
íûå ìàòåðèàëû.� Ïåíçà: ÏÃÓ, 2002.
Ðèñ. 12. Ñîïðîòèâëåíèå ðåçèñòèâíîãî ó÷àñòêà (à) è îáùåå ñîïðîòèâëåíèå ìåòàëëèçàöèè è ïîäñëîÿ (á) êîíòàêòà
â çàâèñèìîñòè îò óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòèâíîãî ñëîÿ
0,075
0,05
0,025
S
R
ρ
0 125 250 375 ρS
à) Rêï, Îì
2,25
1,5
0,75
0 125 250 375 ρS
á)
|