С.В. Рыжов – магистр, «Конструирование и производство электронной аппаратуры»,  Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: sergey.righov@gmail.com

В.В. Андреев – д.т.н., профессор, «Конструирование и производство электронной аппаратуры»,  Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: vladimir_andreev@bmstu.ru

Е.В. Вершинин – к.ф.-м.н., доцент, ФН1-КФ, Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: yevgeniyv@mail.ru

Разработан источник опорного напряжения на основе ширины запрещенной зоны кремния для КМОП-технологии с проектными нормами 0,6 мкм. Получена электрическая модель разработанного источника опорного напряжения в САПР Cadence Virtuoso с использованием spice-моделей элементов под заданную КМОП-технологию. Отмечено, что температурный коэффициент напряжения источника опорного напряжения в диапазоне температур от −60°С до +125°С равен 7,05 ppm/°С. В источнике опорного напряжения использованы горизонтальные p-n-p-транзисторы, изготовленные на основе сток-истоковых областей МОП-транзисторов в рамках базового КМОП технологического процесса с проектными нормами 0,6 мкм.

1. Sze S.M., Lee M.K. Semiconductor Devices. Physics and Technology. John Wiley & Sons Singapore Pte. Ltd. Ed. 3rd. 2013. 582 p.
2. Razavi B. Design of Analog CMOS Integrated Circuits. Tata Mcgraw Hill. 2002. 782 p.
3. Sedra A., Smith K. Microelectronic circuit. Oxford: Oxford university press. 2004. 1392 p.
4. Hilbiber D.F. A new semiconductor voltage standard // Dig. Techn. Papers. ISSCC. 1964. V. 7. P. 32−33.
5. Widlar R.J. New Developments in IC Voltage Regulators // IEEE Journal of solid-state circuits. 1971. V. 6. P. 2−7.
6. Старченко Е.И. Кузнецов П.С. Источники опорного напряжения на основе запрещенной зоны кремния // Известия ЮФУ. Сер. Технические науки. 2011. № 2. С. 105−110.
7. Рыжов С.В. Андреев В.В. Повышение нагрузочной способности счетверенного компаратора напряжения 1401СА1 // Наука, техника и образование (электронный журнал). 2017. № 10. http://nto-journal.ru/uploads/articles/be9e508edadbdc3f7fe3b5a985b92dcd.pdf.
8. Рыжов С.В. Кузнецов В.В. Моделирование функциональных узлов КМОП ИМС в САПР Qucs-0.0.19S // Наука, техника и образование (электронный журнал). 2016. № 1. http://nto-journal.ru/uploads/articles/74738b5c1f7d198c3be8177b8d8cab75.pdf.
9. Simon L., Yue F. 3D TCAD Simulation for Semiconductor Processes, Devices and Optoelectronics. Springer. 2012. 292 p.
10. Yue Fu, Zhanming Li, Wai Tung Ng, Johnny K.O. Sin. Integrated Power Devices and TCAD Simulation (Devices, Circuits, and Systems). CRC Press. 2014. P. 389.
11. Андреев В.В., Рыжов С.В., Романов А.В. Моделирование технологического процесса формирования быстродействующих диодов // Электромагнитные волны и электронные системы. 2017. № 5. С. 34−39.
12. Andreev V.V., Bondarenko G.G., Maslovsky V.M., Stolyarov A.A. Modification of Gate Dielectric in MOS Devices by InjectionThermal and Plasma Treatments // Acta Phys. Pol. A. 2014. V. 125. № 6. P. 1371−1373.
13. Андреев В.В., Барышев В.Г., Бондаренко Г.Г., Столяров А.А., Шахнов В.А. Исследование зарядовой деградации МДП-структур в сильных электрических полях методом управляемой токовой нагрузки // Микроэлектроника. 2000. Т. 29. № 2. С. 105−112.
14. Andreev V.V., Bondarenko G.G., Maslovsky V.M., Stolyarov A.A., Andreev D.V. Modification and Reduction of Defects in Thin Gate Dielectric of MIS Devices by Injection-Thermal and Irradiation Treatments // Phys. Status Solidi C. 2015. V. 12. № 1−2. P. 126−130.
15. Андреев В.В. Плазменная и инжекционная модификация электрофизических характеристик МДП-структур // Физика и химия обработки материалов. 2001. № 6. С. 47−53.
16. Andreev D.V., Bondarenko G.G., Andreev V.V., Maslovsky V.M., Stolyarov A.A. Modification of MIS Devices by Irradiation and High-Field Electron Injection Treatments // Acta Phys. Pol. A. 2017. V. 132. № 2. P. 245−248.
17. Datasheet 0.6 um Process Family.  https://www.xfab.com/fileadmin/X-FAB/Download_Center/Technology/Datasheet/XT06_Datasheet.pdf.
18. Brokaw A.P. A Simple Three-Terminal IC Bandgap Reference // IEEE Journal of solid-state circuits. 1974. V. 9. P. 388−393.
19. Mok  P.K.T., Leung  K.N. Design considerations of recent advanced low voltage low temperature coefficient CMOS bandgap voltage reference // IEEE Custom Integrated Circuits Conference. 2004. P. 635−642.
20. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. М: Бином. 2016. 706 с.
21. Allen P. Holberg D. CMOS Analog Circuit Design. OUP USA. 2012. 784 p.
22. Hafiz S.A., Shafiullah Md., Chowdhury S.A. Design of a Simple CMOS Bandgap Reference // International Journal of Electrical & Computer Sciences IJECS-IJENS. 2010. V. 10. P. 6−9.
23. Jing-Hu L., Xing-Bao Z., Ming-Yan Y. A 1.2 V piecewise curvature-corrected bandgap reference in 0.5 μm CMOS process // IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems. 2011. P. 1118−1122.