线性集成电路

概述

　　20世纪60年代初，用半导体硅片制成个简单的集成放大器。与分立元件电路相比，集成电路在设计上具有若干有利条件。由于所有器件是在一个很小的芯片上同时制造出来，其特性十分一致，而且元件参数具有高的比例精度。线性电路通常需要在一个电路中使用不同类型的器件，因而难以集成，初期发展缓慢。1966年，个高性能的通用运算放大器问世。70年代各种高精度的数-模和模-数转换器成为数字技术和信息处理中的关键器件，得到广泛应用。

分类

　　①通用电路，包括运算放大器、电压比较器、稳压电源电路等。

　　②工业控制与测量电路，包括定时器、波形发生器、检测器、模拟乘法器、模拟开关、马达驱动电路、功率控制电路等。

　　③数据转换电路，包括数-模和模-数转换器，电压-频率转换器等。

　　④通信电路，包括电话电路，移动通信电路等。

　　⑤消费类电路，包括电视机、录像机、音响电路等。实际上还有许多其他应用电路，如心脏起搏器等医疗用电路。线性集成电路大多数采用标准双极型工艺制造 ；后来，又开发出金属-氧化物-半导体（MOS）新工艺。

特性

　　1、线性集成电路结构特性

　　线性集成电路一般采用标准双极型工艺制造。为获得高性能电路，有时在标准工艺基础上作某些修改或采取附加的制造工序，以便在同一芯片上制作不同性能的各种元件和器件。在双极型芯片上制作高性能结型场效应晶体管的技术。当芯片上NPN管形成后,分别用两次离子注入技术掺杂形成低浓度P-型沟道和高浓度N+型栅区其栅-漏击穿电压可达50～60伏,夹断电压可控制在1伏左右。通常的击穿二极管利用 NPN晶体管的eb结，其击穿现象发生在结表面。而亚表面击穿二极管则是在N+型发射区下用离子注入法制作一个高浓度P+型层,在表面下方深处形成一个N+-P+结。这种晶体管的击穿电压低于表面结的击穿电压，击穿过程不受表面状况的影响，噪音低，并且具有良好的长期稳定性。

　　2、线性集成电路功能特性

　　线性双极型工艺通常可达到50～60伏的耐压性能。若要获得近100伏或更高的耐压性能,可采取如下措施：

　　①增加N型外延层厚度（如 20微米以上），以提高NPN管的击穿电压；

　　②增加氧化层厚度,防止带负电位的金属互连线在跨越横向PNP晶体管时产生寄生MOS管效应；

　　③用场电极保护隔离结表面，以避免电场过于集中，导致击穿电压降低。

　　线性CMOS技术 这是一种十分复杂的通用性兼容技术，能同时制作各种双极型器件和CMOS器件。用这种技术可将高性能线性电路与高密度的高速逻辑电路结合在一个芯片上。一种用难熔金属钼作为栅极材料的线性CMOS工艺，能把P沟道与N沟道MOS器件制作在线性双极型芯片的N型外延层上，仅须用10次光刻,它具有铝与钼两层互连线。P沟道与N沟道器件可单独或共用一个N区。