Integrierte Bipolarschaltungen

Will man heute ein Buch über integrierte Schaltungen schreiben, das einen rela tiv beschränkten Umfang haben soll, so steht man vor einer fast unlösbaren Auf gabe. Die tiefere Ursache hierfür liegt darin, daß diese Halbleiterbausteine ei nem rapiden Entwicklungsprozeß unterworfen sind und daß sich ihr Anwen dungsbereich immer weiter ausdehnt. Eine Folge davon ist, daß es bereits heute eine Fülle von Schaltungen gibt, deren Spektrum z. B. in der Digitaltechnik von einfachen Gatterbausteinen bis zu kompletten Mikrocomputern reicht. Um auch nur die wichtigsten Schaltungen behandeln zu können, müßte man deshalb ein umfangreiches Werk über elektronische Schaltungstechnik schreiben, wobei noch die Gefahr besteht, daß es in wenigen Jahren veraltet ist. Ähnlich gelagert sind die Probleme auf der technologischen Seite, wo zahlreiche Verfahren (mit all ih ren Kombinationsmöglichkeiten und Varianten) bekannt sind, die zur Herstel lung integrierter Schaltungen verwendet werden. Hinzu kommt das umfang reiche Gebiet der Entwurfstechnik (System-, Schaltungs- und Strukturentwurf), die heute durch Rechneranwendung intensiv unterstützt wird und die u. a. fun dierte Kenntnisse über Realisierungsmöglichkeiten, Modelle und Theorie inte grierter Schaltungselemente voraussetzt. Wegen der angedeuteten Problematik wurde innerhalb der Buchreihe "Halb leiter-Elektronik" das Gebiet der integrierten Schaltungen in einen Band über integrierte MOS-Schaltungen von H. Weiß und K. Horninger und den vorliegen den Band über integrierte Bipolarschaltungen aufgeteilt. Dennoch mußten wir uns aus den genannten Gründen weitgehend auf die Behandlung der Grundla gen beschränken, wobei allerdings auf wichtige Neuerungen nicht verzichtet wurde.

Bezeichnungen und Symbole.- 1 Einleitung.- 2 Herstellung integrierter Schaltungen.- 2.1 Struktur einer integrierten Bipolarschaltung.- 2.2 Schritte bei Entwurf und Herstellung integrierter Schaltungen - eine Übersicht.- 2.3 Technologische Verfahren der Silizium-Planartechnik. Prozeßfolge.- 2.4 Einige spezielle Isolationsverfahren.- 3 Elemente integrierter Schaltungen - Aufbau, Eigenschaften, Dimensionierung.- 3.1 Widerstände.- 3.2 Leiterbahnkreuzungen.- 3.3 Kondensatoren und parasitäre Kapazitäten.- 3.4 pn-Dioden.- 3.5 Schottky-Dioden.- 3.6 Integrierte Transistorstrukturen.- 3.7 Ersatzschaltbilder und Kenngrößen integrierter Transistoren.- 4 Integrierte Digitalschaltungen.- 4.1 Die wichtigsten Kenngrößen digitaler Grundschaltungen.- 4.2 Der Transistorinverter als einfachste Digitalschaltung.- 4.3 Direkt gekoppelte Transistorlogik (DCTL) und Widerstand-Transistor-Logik (RTL).- 4.4 Dioden-Transistor-Logik (DTL).- 4.5 DTL mit hohem Störabstand.- 4.6 Transistor-Transistor-Logik (TTL).- 4.7 Stromschaltertechnik (ECL, E2CL u. a.).- 4.8 Schaltkreistechniken und Systemkonzepte für hochintegrierte Logikbausteine.- 4.9 Bipolarspeicher.- 5 Integrierte Analogschaltungen.- 5.1 Vorbemerkung.- 5.2 Das Transistorpaar, Offsetstrom und Offsetspannung.- 5.3 Stromspiegelschaltungen.- 5.4 Differenzverstärker.- 5.5 Endstufen.- 5.6 Einfache Referenzspannungsschaltungen.- 5.7 Bandabstands-Referenz.- 5.8 Multiplizierer.- 5.9 Operationsverstärker.- 6 Anhang.