পণ্যের তথ্য এবং পরামর্শের জন্য আমাদের ওয়েবসাইটে স্বাগতম।
আমাদের ওয়েবসাইট:https://www.vet-china.com/
সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলি ক্রমাগত সাফল্য অর্জন করতে থাকায়, "মুরের আইন" নামে একটি বিখ্যাত বিবৃতি শিল্পে প্রচারিত হয়েছে। এটি 1965 সালে ইন্টেলের অন্যতম প্রতিষ্ঠাতা গর্ডন মুর দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। এর মূল বিষয়বস্তু হল: একটি সমন্বিত সার্কিটে ট্রানজিস্টরের সংখ্যা প্রায় প্রতি 18 থেকে 24 মাসে দ্বিগুণ হবে। এই আইনটি কেবল শিল্পের বিকাশের প্রবণতার বিশ্লেষণ এবং ভবিষ্যদ্বাণী নয়, অর্ধপরিবাহী উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলির বিকাশের জন্য একটি চালিকা শক্তিও - সবকিছুই ছোট আকার এবং স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা সহ ট্রানজিস্টর তৈরি করা। 1950 সাল থেকে বর্তমান পর্যন্ত, প্রায় 70 বছরে, মোট BJT, MOSFET, CMOS, DMOS এবং হাইব্রিড BiCMOS এবং BCD প্রক্রিয়া প্রযুক্তি তৈরি করা হয়েছে।
1. বিজেটি
বাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টর (BJT), সাধারণত ট্রায়োড নামে পরিচিত। ট্রানজিস্টরে চার্জ প্রবাহ প্রধানত PN জংশনে বাহকগুলির প্রসারণ এবং প্রবাহ গতির কারণে। যেহেতু এটি ইলেকট্রন এবং ছিদ্র উভয়ের প্রবাহ জড়িত তাই একে বাইপোলার ডিভাইস বলা হয়।
এর জন্মের ইতিহাসের দিকে ফিরে তাকালে। কঠিন পরিবর্ধক দিয়ে ভ্যাকুয়াম ট্রায়োড প্রতিস্থাপনের ধারণার কারণে, শকলি 1945 সালের গ্রীষ্মে সেমিকন্ডাক্টরগুলির উপর মৌলিক গবেষণা চালানোর প্রস্তাব করেছিলেন। 1945 সালের দ্বিতীয়ার্ধে, বেল ল্যাবস শকলির নেতৃত্বে একটি সলিড-স্টেট পদার্থবিজ্ঞান গবেষণা গ্রুপ প্রতিষ্ঠা করে। এই দলে, শুধু পদার্থবিদই নন, সার্কিট ইঞ্জিনিয়ার এবং রসায়নবিদও রয়েছেন, যার মধ্যে বারডেন, একজন তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানী এবং ব্র্যাটেন, একজন পরীক্ষামূলক পদার্থবিজ্ঞানী। 1947 সালের ডিসেম্বরে, পরবর্তী প্রজন্মের দ্বারা একটি মাইলফলক হিসাবে বিবেচিত একটি ঘটনা উজ্জ্বলভাবে ঘটেছিল - বারডিন এবং ব্র্যাটেন সফলভাবে বর্তমান পরিবর্ধন সহ বিশ্বের প্রথম জার্মেনিয়াম পয়েন্ট-কন্টাক্ট ট্রানজিস্টর আবিষ্কার করেছিলেন।
Bardeen এবং Brattain এর প্রথম পয়েন্ট-যোগাযোগ ট্রানজিস্টর
এর কিছুক্ষণ পরে, শকলি 1948 সালে বাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টর আবিষ্কার করেন। তিনি প্রস্তাব করেন যে ট্রানজিস্টর দুটি পিএন জংশনের সমন্বয়ে গঠিত হতে পারে, একটি ফরোয়ার্ড বায়াসড এবং অন্যটি রিভার্স বায়াসড, এবং 1948 সালের জুন মাসে পেটেন্ট প্রাপ্ত হন। 1949 সালে, তিনি বিস্তারিত প্রকাশ করেন। জংশন ট্রানজিস্টরের কাজ। দুই বছরেরও বেশি সময় পরে, বেল ল্যাবসের বিজ্ঞানীরা এবং প্রকৌশলীরা জংশন ট্রানজিস্টর (1951 সালে মাইলফলক) এর ব্যাপক উৎপাদন অর্জনের জন্য একটি প্রক্রিয়া তৈরি করেন, যা ইলেকট্রনিক প্রযুক্তির একটি নতুন যুগের সূচনা করে। ট্রানজিস্টর উদ্ভাবনে তাদের অবদানের স্বীকৃতিস্বরূপ, শকলি, বারডিন এবং ব্র্যাটেন যৌথভাবে 1956 সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার জিতেছিলেন।
NPN বাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টরের সরল স্ট্রাকচারাল ডায়াগ্রাম
বাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টরের গঠন সম্পর্কে, সাধারণ BJT হল NPN এবং PNP। বিস্তারিত অভ্যন্তরীণ কাঠামো নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে। বিকিরণকারীর সাথে সম্পর্কিত অপরিষ্কার অর্ধপরিবাহী অঞ্চল হল বিকিরণকারী অঞ্চল, যার উচ্চ ডোপিং ঘনত্ব রয়েছে; বেসের সাথে সম্পর্কিত অপরিষ্কার অর্ধপরিবাহী অঞ্চল হল বেস অঞ্চল, যার প্রস্থ খুব পাতলা এবং খুব কম ডোপিং ঘনত্ব রয়েছে; সংগ্রাহকের সাথে সম্পর্কিত অপরিষ্কার অর্ধপরিবাহী অঞ্চল হল সংগ্রাহক অঞ্চল, যার একটি বড় এলাকা এবং খুব কম ডোপিং ঘনত্ব রয়েছে।
BJT প্রযুক্তির সুবিধাগুলি হল উচ্চ প্রতিক্রিয়া গতি, উচ্চ ট্রান্সকন্ডাক্টেন্স (ইনপুট ভোল্টেজ পরিবর্তনগুলি বড় আউটপুট বর্তমান পরিবর্তনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ), কম শব্দ, উচ্চ অ্যানালগ নির্ভুলতা এবং শক্তিশালী বর্তমান ড্রাইভিং ক্ষমতা; অসুবিধাগুলি হল কম ইন্টিগ্রেশন (পাশ্বর্ীয় আকারের সাথে উল্লম্ব গভীরতা হ্রাস করা যায় না) এবং উচ্চ শক্তি খরচ।
2. এমওএস
মেটাল অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর (মেটাল অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর এফইটি), অর্থাৎ একটি ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর যা ধাতব স্তরের (এম-মেটাল অ্যালুমিনিয়াম) গেটে ভোল্টেজ প্রয়োগ করে সেমিকন্ডাক্টর (এস) পরিবাহী চ্যানেলের সুইচ নিয়ন্ত্রণ করে। অক্সাইড স্তরের মাধ্যমে উৎস (O-অন্তরক স্তর SiO2) এর প্রভাব তৈরি করতে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র। যেহেতু গেট এবং উৎস, এবং গেট এবং ড্রেন SiO2 অন্তরক স্তর দ্বারা বিচ্ছিন্ন করা হয়, তাই MOSFET কে একটি উত্তাপক গেট ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টরও বলা হয়। 1962 সালে, বেল ল্যাব আনুষ্ঠানিকভাবে সফল বিকাশের ঘোষণা দেয়, যা সেমিকন্ডাক্টর বিকাশের ইতিহাসে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ মাইলফলক হয়ে ওঠে এবং সেমিকন্ডাক্টর মেমরির আবির্ভাবের জন্য সরাসরি প্রযুক্তিগত ভিত্তি স্থাপন করে।
MOSFET কে পরিবাহী চ্যানেলের ধরন অনুযায়ী P চ্যানেল এবং N চ্যানেলে ভাগ করা যায়। গেট ভোল্টেজের প্রশস্ততা অনুসারে, এটিকে ভাগ করা যেতে পারে: হ্রাসের ধরন- যখন গেট ভোল্টেজ শূন্য হয়, তখন ড্রেন এবং উত্সের মধ্যে একটি পরিবাহী চ্যানেল থাকে; এনহ্যান্সমেন্ট টাইপ- N (P) চ্যানেল ডিভাইসের জন্য, একটি পরিবাহী চ্যানেল থাকে যখন গেট ভোল্টেজ শূন্যের চেয়ে বেশি (এর চেয়ে কম) হয় এবং পাওয়ার MOSFET প্রধানত N চ্যানেল এনহ্যান্সমেন্ট টাইপ।
MOS এবং triode মধ্যে প্রধান পার্থক্য অন্তর্ভুক্ত কিন্তু নিম্নলিখিত পয়েন্ট সীমাবদ্ধ নয়:
-ট্রায়োড হল বাইপোলার ডিভাইস কারণ সংখ্যাগরিষ্ঠ এবং সংখ্যালঘু উভয় বাহক একই সময়ে পরিবাহিতে অংশগ্রহণ করে; যখন MOS কেবলমাত্র সেমিকন্ডাক্টরে সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহকের মাধ্যমে বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে, এবং একে ইউনিপোলার ট্রানজিস্টরও বলা হয়।
-Triodes অপেক্ষাকৃত উচ্চ শক্তি খরচ সঙ্গে বর্তমান-নিয়ন্ত্রিত ডিভাইস; যখন MOSFETগুলি কম শক্তি খরচ সহ ভোল্টেজ-নিয়ন্ত্রিত ডিভাইস।
-ট্রায়োডের বড় অন-রেজিস্ট্যান্স থাকে, যখন এমওএস টিউবে ছোট অন-প্রতিরোধ থাকে, মাত্র কয়েকশ মিলিওহম। বর্তমান বৈদ্যুতিক ডিভাইসগুলিতে, MOS টিউবগুলি সাধারণত সুইচ হিসাবে ব্যবহৃত হয়, প্রধানত কারণ MOS-এর কার্যকারিতা ট্রায়োডের তুলনায় তুলনামূলকভাবে বেশি।
-Triodes একটি অপেক্ষাকৃত সুবিধাজনক খরচ আছে, এবং MOS টিউব অপেক্ষাকৃত ব্যয়বহুল.
-আজকাল, এমওএস টিউবগুলি বেশিরভাগ পরিস্থিতিতে ট্রায়োড প্রতিস্থাপন করতে ব্যবহৃত হয়। শুধুমাত্র কিছু কম-পাওয়ার বা পাওয়ার-অসংবেদনশীল পরিস্থিতিতে, আমরা দামের সুবিধা বিবেচনা করে ট্রায়োড ব্যবহার করব।
3. CMOS
পরিপূরক মেটাল অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর: CMOS প্রযুক্তি ইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং লজিক সার্কিট তৈরি করতে পরিপূরক পি-টাইপ এবং এন-টাইপ মেটাল অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর ট্রানজিস্টর (MOSFETs) ব্যবহার করে। নিম্নলিখিত চিত্রটি একটি সাধারণ CMOS বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল দেখায়, যা "1→0" বা "0→1" রূপান্তরের জন্য ব্যবহৃত হয়।
নিম্নলিখিত চিত্রটি একটি সাধারণ CMOS ক্রস-সেকশন। বাম পাশ হল NMS, এবং ডান পাশ হল PMOS। দুটি এমওএসের জি খুঁটি একটি সাধারণ গেট ইনপুট হিসাবে একসাথে সংযুক্ত থাকে এবং ডি পোলগুলি একটি সাধারণ ড্রেন আউটপুট হিসাবে একসাথে সংযুক্ত থাকে। VDD PMOS এর উৎসের সাথে সংযুক্ত, এবং VSS NMOS এর উৎসের সাথে সংযুক্ত।
1963 সালে, ফেয়ারচাইল্ড সেমিকন্ডাক্টরের ওয়ানলাস এবং সাহ CMOS সার্কিট আবিষ্কার করেন। 1968 সালে, আমেরিকান রেডিও কর্পোরেশন (আরসিএ) প্রথম CMOS ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট পণ্য তৈরি করে এবং তারপর থেকে, CMOS সার্কিটটি দুর্দান্ত বিকাশ অর্জন করেছে। এর সুবিধা হল কম বিদ্যুত খরচ এবং উচ্চ ইন্টিগ্রেশন (STI/LOCOS প্রক্রিয়া ইন্টিগ্রেশনকে আরও উন্নত করতে পারে); এর অসুবিধা হল একটি লক ইফেক্টের অস্তিত্ব (পিএন জংশন রিভার্স বায়াস এমওএস টিউবগুলির মধ্যে বিচ্ছিন্নতা হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং হস্তক্ষেপ সহজেই একটি উন্নত লুপ তৈরি করতে পারে এবং সার্কিটটি পুড়িয়ে দিতে পারে)।
4. DMOS
ডাবল-ডিফিউজড মেটাল অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর: সাধারণ MOSFET ডিভাইসের কাঠামোর মতো, এটিতেও উৎস, ড্রেন, গেট এবং অন্যান্য ইলেক্ট্রোড রয়েছে, তবে ড্রেন প্রান্তের ভাঙ্গন ভোল্টেজ বেশি। ডাবল ডিফিউশন প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়।
নীচের চিত্রটি একটি স্ট্যান্ডার্ড এন-চ্যানেল DMOS-এর ক্রস-সেকশন দেখায়। এই ধরনের DMOS ডিভাইস সাধারণত লো-সাইড সুইচিং অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়, যেখানে MOSFET এর উৎস মাটির সাথে সংযুক্ত থাকে। এছাড়াও, একটি পি-চ্যানেল ডিএমওএস রয়েছে। এই ধরনের DMOS ডিভাইস সাধারণত হাই-সাইড সুইচিং অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়, যেখানে MOSFET-এর উৎস একটি ধনাত্মক ভোল্টেজের সাথে সংযুক্ত থাকে। CMOS-এর অনুরূপ, পরিপূরক DMOS ডিভাইসগুলি পরিপূরক স্যুইচিং ফাংশন প্রদান করতে একই চিপে N-চ্যানেল এবং P-চ্যানেল MOSFET ব্যবহার করে।
চ্যানেলের দিকনির্দেশের উপর নির্ভর করে, DMOS কে দুই প্রকারে ভাগ করা যায়, যথা উল্লম্ব ডাবল-ডিফিউজড মেটাল অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর ভিডিএমওএস (ভার্টিকাল ডাবল-ডিফিউজড এমওএসএফইটি) এবং পাশ্বর্ীয় ডবল-ডিফিউজড মেটাল অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর এলডিএমওএস (পার্শ্বিক ডবল-ডিফিউজড এমওএসএফইটি)। - বিচ্ছুরিত MOSFET)।
VDMOS ডিভাইসগুলি একটি উল্লম্ব চ্যানেল দিয়ে ডিজাইন করা হয়েছে। পাশ্বর্ীয় DMOS ডিভাইসগুলির সাথে তুলনা করে, তাদের উচ্চতর ব্রেকডাউন ভোল্টেজ এবং বর্তমান পরিচালনার ক্ষমতা রয়েছে, তবে অন-প্রতিরোধ এখনও তুলনামূলকভাবে বড়।
LDMOS ডিভাইসগুলি একটি পার্শ্বীয় চ্যানেল দিয়ে ডিজাইন করা হয়েছে এবং এটি অসমমিত শক্তি MOSFET ডিভাইস। উল্লম্ব DMOS ডিভাইসের সাথে তুলনা করে, তারা কম অন-প্রতিরোধ এবং দ্রুত স্যুইচিং গতির অনুমতি দেয়।
প্রথাগত MOSFET-এর সাথে তুলনা করে, DMOS-এর বেশি অন-ক্যাপাসিট্যান্স এবং কম প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, তাই এটি পাওয়ার সুইচ, পাওয়ার টুল এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনের ড্রাইভের মতো উচ্চ-ক্ষমতার ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
5. BiCMOS
বাইপোলার CMOS হল একটি প্রযুক্তি যা একই সময়ে একই চিপে CMOS এবং বাইপোলার ডিভাইসগুলিকে একীভূত করে। এর মূল ধারণা হল CMOS ডিভাইসগুলিকে প্রধান ইউনিট সার্কিট হিসাবে ব্যবহার করা, এবং বাইপোলার ডিভাইস বা সার্কিট যোগ করা যেখানে বড় ক্যাপাসিটিভ লোডগুলি চালিত করা প্রয়োজন। অতএব, BiCMOS সার্কিটগুলির উচ্চ একীকরণের সুবিধা রয়েছে এবং CMOS সার্কিটগুলির কম শক্তি খরচ এবং BJT সার্কিটের উচ্চ গতি এবং শক্তিশালী বর্তমান ড্রাইভিং ক্ষমতার সুবিধা রয়েছে।
STMicroelectronics' BiCMOS SiGe (সিলিকন জার্মেনিয়াম) প্রযুক্তি RF, এনালগ এবং ডিজিটাল অংশগুলিকে একক চিপে সংহত করে, যা উল্লেখযোগ্যভাবে বাহ্যিক উপাদানের সংখ্যা কমাতে পারে এবং বিদ্যুৎ খরচ অপ্টিমাইজ করতে পারে।
6. বিসিডি
বাইপোলার-সিএমওএস-ডিএমওএস, এই প্রযুক্তিটি একই চিপে বাইপোলার, সিএমওএস এবং ডিএমওএস ডিভাইস তৈরি করতে পারে, যাকে বিসিডি প্রক্রিয়া বলা হয়, যা প্রথম সফলভাবে 1986 সালে STMicroelectronics (ST) দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল।
বাইপোলার অ্যানালগ সার্কিটের জন্য উপযুক্ত, সিএমওএস ডিজিটাল এবং লজিক সার্কিটের জন্য উপযুক্ত এবং ডিএমওএস পাওয়ার এবং উচ্চ-ভোল্টেজ ডিভাইসের জন্য উপযুক্ত। বিসিডি তিনটির সুবিধা একত্রিত করে। ক্রমাগত উন্নতির পর, বিসিডি পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট, অ্যানালগ ডেটা অধিগ্রহণ এবং পাওয়ার অ্যাকচুয়েটরগুলির ক্ষেত্রে পণ্যগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ST-এর অফিসিয়াল ওয়েবসাইট অনুসারে, BCD-এর পরিপক্ক প্রক্রিয়া এখনও প্রায় 100nm, 90nm এখনও প্রোটোটাইপ ডিজাইনে রয়েছে, এবং 40nmBCD প্রযুক্তি বিকাশাধীন তার পরবর্তী প্রজন্মের পণ্যগুলির অন্তর্গত।
পোস্টের সময়: সেপ্টেম্বর-10-2024