Məhsul haqqında məlumat və məsləhət üçün vebsaytımıza xoş gəlmisiniz.
Veb saytımız:https://www.vet-china.com/
Yarımkeçiricilərin istehsalı prosesləri irəliləyişlər etməyə davam etdikcə, sənayedə "Mur Qanunu" adlı məşhur bir bəyanat yayılmaqdadır. Bu, 1965-ci ildə Intel-in yaradıcılarından biri olan Qordon Mur tərəfindən təklif edilmişdir. Onun əsas məzmunu belədir: inteqral sxemə yerləşdirilə bilən tranzistorların sayı hər 18-24 ayda təxminən iki dəfə artacaqdır. Bu qanun təkcə sənayenin inkişaf tendensiyasının təhlili və proqnozu deyil, həm də yarımkeçiricilərin istehsal proseslərinin inkişafı üçün hərəkətverici qüvvədir - hər şey daha kiçik ölçülü və sabit performanslı tranzistorlar hazırlamaqdır. 1950-ci illərdən bu günə qədər təxminən 70 il ərzində cəmi BJT, MOSFET, CMOS, DMOS və hibrid BiCMOS və BCD proses texnologiyaları hazırlanmışdır.
1. BJT
Bipolyar keçid tranzistoru (BJT), ümumiyyətlə triod kimi tanınır. Transistorda yük axını əsasən PN qovşağında daşıyıcıların diffuziya və sürüşmə hərəkəti ilə bağlıdır. O, həm elektronların, həm də dəliklərin axınını əhatə etdiyi üçün ona bipolyar cihaz deyilir.
Doğulduğu tarixə nəzər salsaq. Vakuum triodlarını bərk gücləndiricilərlə əvəz etmək ideyasına görə Şokli 1945-ci ilin yayında yarımkeçiricilər üzərində fundamental tədqiqatlar aparmağı təklif etdi. 1945-ci ilin ikinci yarısında Bell Labs Şoklinin başçılıq etdiyi bərk cisim fizikası tədqiqat qrupu yaratdı. Bu qrupda təkcə fiziklər deyil, həm də nəzəri fizik Bardin və eksperimental fizik Brattain də daxil olmaqla sxem mühəndisləri və kimyaçılar var. 1947-ci ilin dekabrında sonrakı nəsillər tərəfindən əlamətdar bir hadisə hesab edilən hadisə parlaq şəkildə baş verdi - Bardin və Brattain dünyada cari gücləndirmə ilə ilk germanium nöqtəli kontakt tranzistorunu uğurla icad etdilər.
Bardin və Brattenin ilk kontaktlı tranzistoru
Qısa müddətdən sonra Şokli 1948-ci ildə bipolyar keçid tranzistorunu icad etdi. O, tranzistorun biri irəli, digəri isə əks istiqamətli iki pn keçidindən ibarət ola biləcəyini təklif etdi və 1948-ci ilin iyununda patent aldı. 1949-cu ildə ətraflı nəzəriyyəni nəşr etdi. qovşaq tranzistorunun işləməsi. İki ildən çox vaxt keçdikdən sonra Bell Laboratoriyasının alimləri və mühəndisləri elektron texnologiyanın yeni dövrünü açaraq qovşaq tranzistorlarının kütləvi istehsalına nail olmaq üçün bir proses hazırladılar (1951-ci ildə əlamətdar hadisə). Tranzistorların ixtirasına verdiyi töhfələrə görə Şokli, Bardin və Brattain birlikdə 1956-cı ildə Fizika üzrə Nobel Mükafatını qazandılar.
NPN bipolyar keçid tranzistorunun sadə struktur diaqramı
Bipolyar keçid tranzistorlarının quruluşuna gəldikdə, ümumi BJT-lər NPN və PNP-dir. Ətraflı daxili quruluş aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir. Emitentə uyğun olan çirkli yarımkeçirici bölgə yüksək dopinq konsentrasiyasına malik olan emitent bölgədir; bazaya uyğun olan çirkli yarımkeçirici bölgə çox nazik eni və çox aşağı dopinq konsentrasiyası olan əsas bölgədir; kollektora uyğun gələn çirkin yarımkeçirici bölgəsi böyük sahəyə və çox aşağı dopinq konsentrasiyasına malik olan kollektor bölgəsidir.
BJT texnologiyasının üstünlükləri yüksək cavab sürəti, yüksək keçiricilik (giriş gərginliyinin dəyişməsi böyük çıxış cərəyanı dəyişikliklərinə uyğundur), aşağı səs-küy, yüksək analoq dəqiqliyi və güclü cərəyan sürmə qabiliyyətidir; çatışmazlıqlar aşağı inteqrasiya (yanal ölçü ilə şaquli dərinliyi azaltmaq mümkün deyil) və yüksək enerji istehlakıdır.
2. MOS
Metal Oksid Yarımkeçirici Sahə Təsirli Transistor (Metal Oksid Yarımkeçirici FET), yəni metal təbəqənin (M-metal alüminium) qapısına gərginlik tətbiq etməklə yarımkeçirici (S) keçirici kanalın keçidini idarə edən sahə effektli tranzistor. elektrik sahəsinin təsirini yaratmaq üçün oksid təbəqəsi (O-izolyasiya edən təbəqə SiO2) vasitəsilə mənbə. Qapı və mənbə, qapı və drenaj SiO2 izolyasiya təbəqəsi ilə təcrid olunduğundan, MOSFET də izolyasiya edilmiş qapı sahə effektli tranzistor adlanır. 1962-ci ildə Bell Labs yarımkeçiricilərin inkişafı tarixində ən mühüm mərhələlərdən birinə çevrilən və yarımkeçirici yaddaşın yaranması üçün bilavasitə texniki əsası qoyan uğurlu inkişafı rəsmi olaraq elan etdi.
MOSFET keçirici kanal növünə görə P kanalına və N kanalına bölünə bilər. Qapı gərginliyinin amplitudasına görə onu aşağıdakılara bölmək olar: tükənmə növü-qapının gərginliyi sıfır olduqda, drenaj və mənbə arasında keçirici kanal olur; təkmilləşdirmə növü - N (P) kanallı cihazlar üçün, yalnız qapı gərginliyi sıfırdan çox (az) olduqda keçirici kanal var və güc MOSFET əsasən N kanal gücləndirmə növüdür.
MOS və triod arasındakı əsas fərqlər aşağıdakı məqamları əhatə edir, lakin bunlarla məhdudlaşmır:
-Triodlar ikiqütblü cihazlardır, çünki həm çoxluq, həm də azlıq daşıyıcıları eyni vaxtda keçirmədə iştirak edir; MOS isə yalnız yarımkeçiricilərdəki əksər daşıyıcılar vasitəsilə elektrik cərəyanını keçirir və ona birqütblü tranzistor da deyilir.
-Triodlar nisbətən yüksək enerji sərfiyyatına malik cərəyanla idarə olunan cihazlardır; MOSFET-lər isə aşağı enerji istehlakı olan gərginliklə idarə olunan cihazlardır.
-Triodların böyük müqaviməti var, MOS borularının isə kiçik müqaviməti var, cəmi bir neçə yüz milliohm. Mövcud elektrik cihazlarında MOS boruları ümumiyyətlə açarlar kimi istifadə olunur, çünki MOS-un səmərəliliyi triodlarla müqayisədə nisbətən yüksəkdir.
-Triodlar nisbətən sərfəli qiymətə malikdir və MOS boruları nisbətən bahalıdır.
-İndiki vaxtda MOS boruları əksər ssenarilərdə triodları əvəz etmək üçün istifadə olunur. Yalnız bəzi aşağı güc və ya gücə həssas olmayan ssenarilərdə qiymət üstünlüyünü nəzərə alaraq triodlardan istifadə edəcəyik.
3. CMOS
Tamamlayıcı Metal Oksid Yarımkeçirici: CMOS texnologiyası elektron cihazlar və məntiq sxemləri qurmaq üçün tamamlayıcı p-tipli və n-tipli metal oksid yarımkeçirici tranzistorlardan (MOSFET) istifadə edir. Aşağıdakı şəkildə "1→0" və ya "0→1" çevrilməsi üçün istifadə edilən ümumi CMOS çeviricisi göstərilir.
Aşağıdakı rəqəm tipik CMOS kəsiyidir. Sol tərəf NMS, sağ tərəfi isə PMOS-dur. İki MOS-un G dirəkləri ümumi qapı girişi kimi, D dirəkləri isə ümumi drenaj çıxışı kimi birləşdirilir. VDD PMOS mənbəyinə, VSS isə NMOS mənbəyinə qoşulur.
1963-cü ildə Fairchild Semiconductor-dan Wanlass və Sah CMOS dövrəsini icad etdilər. 1968-ci ildə Amerika Radio Korporasiyası (RCA) ilk CMOS inteqral sxem məhsulunu hazırladı və o vaxtdan bəri CMOS sxemi böyük inkişafa nail oldu. Onun üstünlükləri aşağı enerji istehlakı və yüksək inteqrasiyadır (STI/LOCOS prosesi inteqrasiyanı daha da təkmilləşdirə bilər); onun dezavantajı bir kilid effektinin olmasıdır (PN qovşağının tərs meyli MOS boruları arasında izolyasiya kimi istifadə olunur və müdaxilə asanlıqla inkişaf etmiş bir döngə yarada və dövrəni yandıra bilər).
4. DMOS
İkiqat diffuz metal oksid yarımkeçirici: Adi MOSFET cihazlarının quruluşuna bənzəyir, o da mənbə, drenaj, qapı və digər elektrodlara malikdir, lakin drenaj ucunun qırılma gərginliyi yüksəkdir. İkiqat diffuziya prosesindən istifadə olunur.
Aşağıdakı şəkildə standart N-kanallı DMOS-un en kəsiyi göstərilir. Bu tip DMOS cihazı adətən MOSFET-in mənbəyinin yerə qoşulduğu aşağı tərəfli keçid proqramlarında istifadə olunur. Bundan əlavə, P-kanallı DMOS var. Bu tip DMOS cihazı adətən MOSFET mənbəyinin müsbət gərginliyə qoşulduğu yüksək tərəfli keçid proqramlarında istifadə olunur. CMOS-a bənzər, tamamlayıcı DMOS cihazları tamamlayıcı keçid funksiyalarını təmin etmək üçün eyni çipdə N-kanal və P-kanallı MOSFET-lərdən istifadə edir.
Kanalın istiqamətindən asılı olaraq, DMOS iki növə bölünə bilər, yəni şaquli ikiqat yayılmış metal oksid yarımkeçirici sahə effektli tranzistor VDMOS (Vertical Double-Diffused MOSFET) və yanal ikiqat yayılmış metal oksid yarımkeçirici sahə effektli tranzistor LDMOS (Lateral Double-diffuzed) -Diffuz MOSFET).
VDMOS cihazları şaquli kanalla dizayn edilmişdir. Yanal DMOS cihazları ilə müqayisədə, onlar daha yüksək qırılma gərginliyi və cərəyanla işləmə imkanlarına malikdirlər, lakin on-müqavimət hələ də nisbətən böyükdür.
LDMOS cihazları yanal kanalla hazırlanmışdır və asimmetrik gücə malik MOSFET cihazlarıdır. Şaquli DMOS cihazları ilə müqayisədə, onlar daha aşağı müqavimətə və daha sürətli keçid sürətinə imkan verir.
Ənənəvi MOSFET-lərlə müqayisədə, DMOS daha yüksək tutumlu və aşağı müqavimətə malikdir, buna görə də o, elektrik açarları, elektrik alətləri və elektrik nəqliyyat vasitələrinin sürücüləri kimi yüksək güclü elektron cihazlarda geniş istifadə olunur.
5. BiCMOS
Bipolar CMOS, CMOS və bipolyar cihazları eyni anda eyni çipdə birləşdirən texnologiyadır. Onun əsas ideyası CMOS cihazlarını əsas vahid dövrə kimi istifadə etmək və böyük tutumlu yüklərin idarə olunması tələb olunan bipolyar cihazları və ya sxemləri əlavə etməkdir. Buna görə də, BiCMOS sxemləri CMOS sxemlərinin yüksək inteqrasiyası və aşağı enerji istehlakı və BJT sxemlərinin yüksək sürət və güclü cərəyan sürmə imkanlarının üstünlüklərinə malikdir.
STMicroelectronics-in BiCMOS SiGe (silikon germanium) texnologiyası RF, analoq və rəqəmsal hissələri bir çipdə birləşdirir ki, bu da xarici komponentlərin sayını əhəmiyyətli dərəcədə azalda və enerji sərfiyyatını optimallaşdıra bilir.
6. BCD
Bipolyar-CMOS-DMOS, bu texnologiya ilk dəfə 1986-cı ildə STMicroelectronics (ST) tərəfindən uğurla inkişaf etdirilən BCD prosesi adlanan eyni çipdə bipolyar, CMOS və DMOS cihazlarını düzəldə bilər.
Bipolyar analoq sxemlər üçün, CMOS rəqəmsal və məntiqi sxemlər üçün, DMOS isə güc və yüksək gərginlikli cihazlar üçün uyğundur. BCD üçünün üstünlüklərini birləşdirir. Davamlı təkmilləşdirmədən sonra BCD enerji idarəetməsi, analoq məlumatların toplanması və güc ötürücüləri sahələrində məhsullarda geniş istifadə olunur. ST-nin rəsmi saytına görə, BCD üçün yetkin proses hələ də 100nm civarındadır, 90nm hələ də prototip dizaynındadır və 40nmBCD texnologiyası onun inkişaf mərhələsində olan yeni nəsil məhsullarına aiddir.
Göndərmə vaxtı: 10 sentyabr 2024-cü il