Verið velkomin á heimasíðu okkar til að fá upplýsingar um vörur og ráðgjöf.
Vefsíðan okkar:https://www.vet-china.com/
Þar sem framleiðsluferli hálfleiðara halda áfram að gera bylting, hefur fræg yfirlýsing sem kallast "Moore's Law" verið í umferð í greininni. Það var lagt til af Gordon Moore, einum af stofnendum Intel, árið 1965. Kjarna innihald þess er: fjöldi smára sem hægt er að koma fyrir á samþættri hringrás mun tvöfaldast á um það bil 18 til 24 mánaða fresti. Þetta lögmál er ekki aðeins greining og spá um þróun þróunar iðnaðarins, heldur einnig drifkraftur fyrir þróun hálfleiðara framleiðsluferla - allt er að gera smára með minni stærð og stöðugri frammistöðu. Frá 1950 til dagsins í dag, um 70 ár, hefur alls verið þróuð BJT, MOSFET, CMOS, DMOS og blendingur BiCMOS og BCD vinnslutækni.
1. BJT
Bipolar junction transistor (BJT), almennt þekktur sem þríhliða. Hleðsluflæðið í smáranum er aðallega vegna dreifingar og rekhreyfingar burðarefna á PN-mótunum. Þar sem það felur í sér flæði rafeinda og hola er það kallað tvískauta tæki.
Horft til baka í sögu fæðingar þess. Vegna hugmyndarinnar um að skipta um tómarúmþríóða fyrir fasta magnara, lagði Shockley til að framkvæma grunnrannsóknir á hálfleiðurum sumarið 1945. Á seinni hluta 1945 stofnaði Bell Labs rannsóknarhóp í eðlisfræði í föstu formi undir forystu Shockley. Í þessum hópi eru ekki aðeins eðlisfræðingar, heldur einnig hringrásarverkfræðingar og efnafræðingar, þar á meðal Bardeen, fræðilegur eðlisfræðingur, og Brattain, tilraunaeðlisfræðingur. Í desember 1947 gerðist atburður sem var talinn marka tímamót af síðari kynslóðum frábærlega - Bardeen og Brattain fundu upp fyrsta germaníum punktsnerti smára heimsins með straummögnun.
Fyrsti punktsnerti smári Bardeen og Brattain
Stuttu síðar fann Shockley upp tvískauta samskeyti smára árið 1948. Hann lagði til að smári gæti verið samsettur úr tveimur pn tengingum, annarri framhlið og hinn afturábak, og fékk einkaleyfi í júní 1948. Árið 1949 birti hann ítarlega kenninguna af virkni junction smári. Meira en tveimur árum síðar þróuðu vísindamenn og verkfræðingar hjá Bell Labs ferli til að ná fjöldaframleiðslu á mótum smára (áfangi árið 1951), sem opnaði nýtt tímabil rafeindatækni. Sem viðurkenning fyrir framlag sitt til uppfinningar smára, unnu Shockley, Bardeen og Brattain sameiginlega Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði árið 1956.
Einföld burðarmynd af NPN tvískauta mótum smári
Varðandi uppbyggingu tvískauta samskeytis smára eru algengar BJT NPN og PNP. Nákvæm innri uppbygging er sýnd á myndinni hér að neðan. Óhreinindahálfleiðarasvæðið sem samsvarar sendandanum er losunarsvæðið, sem hefur háan lyfjaþéttni; hálfleiðarasvæði óhreininda sem samsvarar grunninum er grunnsvæðið, sem hefur mjög þunna breidd og mjög lágan lyfjastyrk; óhreinindahálfleiðarasvæðið sem samsvarar safnaranum er safnarasvæðið, sem hefur stórt svæði og mjög lágan lyfjastyrk.
Kostir BJT tækni eru hár svörunarhraði, mikil umleiðni (breytingar á inntaksspennu samsvara miklum úttaksstraumsbreytingum), lítill hávaði, mikil hliðræn nákvæmni og sterkur straumakstursgeta; ókostirnir eru lítil samþætting (ekki er hægt að minnka lóðrétta dýpt með hliðarstærð) og mikil orkunotkun.
2. MOS
Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (Metal Oxide Semiconductor FET), það er, sviði áhrifa smári sem stjórnar rofanum á hálfleiðara (S) leiðandi rásinni með því að setja spennu á hlið málmlagsins (M-málm ál) og uppspretta í gegnum oxíðlagið (O-einangrunarlag SiO2) til að mynda áhrif rafsviðsins. Þar sem hliðið og uppspretta, og hliðið og frárennslið eru einangruð af SiO2 einangrunarlaginu, er MOSFET einnig kallaður einangraður hliðarsviðsáhrif smári. Árið 1962 tilkynnti Bell Labs opinberlega farsæla þróun, sem varð einn mikilvægasti áfangi í sögu hálfleiðaraþróunar og lagði beinlínis tæknilegan grunn að tilkomu hálfleiðaraminni.
MOSFET má skipta í P rás og N rás í samræmi við gerð leiðandi rásar. Samkvæmt hlið spennu amplitude, það er hægt að skipta í: eyðingu gerð-þegar hlið spenna er núll, það er leiðandi rás milli holræsi og uppspretta; aukategund - fyrir N (P) rásartæki, það er aðeins leiðandi rás þegar hliðarspennan er meiri en (minna en) núll og afl MOSFET er aðallega N rás aukahlutur.
Helsti munurinn á MOS og triode felur í sér en takmarkast ekki við eftirfarandi atriði:
-Tríóder eru tvískauta tæki vegna þess að bæði meirihluta- og minnihlutaberar taka þátt í leiðslu á sama tíma; á meðan MOS leiðir aðeins rafmagn í gegnum meirihlutabera í hálfleiðurum og er einnig kallaður einpólur smári.
-Triodes eru straumstýrð tæki með tiltölulega mikla orkunotkun; á meðan MOSFET eru spennustýrð tæki með litla orkunotkun.
-Tríóder hafa mikla á-viðnám, en MOS-rör hafa litla á-viðnám, aðeins nokkur hundruð milliohm. Í núverandi rafmagnstækjum eru MOS slöngur almennt notaðar sem rofar, aðallega vegna þess að skilvirkni MOS er tiltölulega mikil miðað við þrír.
-Tríóder hafa tiltölulega hagstæðan kostnað og MOS rör eru tiltölulega dýr.
-Nú á dögum eru MOS rör notuð til að skipta um þríbura í flestum tilfellum. Aðeins í sumum tilfellum með litla orku eða máttleysi, munum við nota þríeyki með tilliti til verðávinningsins.
3. CMOS
Viðbótar málmoxíð hálfleiðari: CMOS tækni notar viðbótar p-gerð og n-gerð málmoxíð hálfleiðara smára (MOSFETs) til að byggja rafeindatæki og rökrásir. Eftirfarandi mynd sýnir algengan CMOS inverter, sem er notaður fyrir "1→0" eða "0→1" umbreytingu.
Eftirfarandi mynd er dæmigerður CMOS þverskurður. Vinstri hliðin er NMS og hægri hliðin er PMOS. G skautar tveggja MOS eru tengdir saman sem sameiginlegt hliðsinntak og D skautin eru tengd saman sem sameiginlegt frárennslisúttak. VDD er tengt við uppruna PMOS og VSS er tengt við uppruna NMOS.
Árið 1963 fundu Wanlass og Sah frá Fairchild Semiconductor upp CMOS hringrásina. Árið 1968 þróaði American Radio Corporation (RCA) fyrstu CMOS samþætta hringrásarvöruna og síðan þá hefur CMOS hringrásin náð mikilli þróun. Kostir þess eru lítil orkunotkun og mikil samþætting (STI/LOCOS ferli getur bætt samþættingu enn frekar); Ókostur þess er tilvist læsingaráhrifa (öfug hlutdrægni í PN-mótum er notuð sem einangrun milli MOS-röra og truflun getur auðveldlega myndað aukna lykkju og brennt hringrásina).
4. DMOS
Tvöfaldur dreifður málmoxíð hálfleiðari: Líkur á uppbyggingu venjulegra MOSFET tækja, hefur hann einnig uppsprettu, frárennsli, hlið og önnur rafskaut, en niðurbrotsspenna frárennslisenda er há. Tvöfalt dreifingarferli er notað.
Myndin hér að neðan sýnir þversnið af venjulegu N-rás DMOS. Þessi tegund af DMOS tæki er venjulega notuð í lághliðarskiptaforritum, þar sem uppspretta MOSFET er tengd við jörðu. Að auki er P-rás DMOS. Þessi tegund af DMOS tæki er venjulega notuð í háhliðarskiptaforritum, þar sem uppspretta MOSFET er tengd við jákvæða spennu. Svipað og CMOS, nota viðbótar DMOS tæki N-rás og P-rás MOSFET á sama flís til að veita viðbótar rofi.
Það fer eftir stefnu rásarinnar, DMOS má skipta í tvær gerðir, nefnilega lóðréttan tvídreifðan málmoxíð hálfleiðara sviðsáhrif smári VDMOS (Vertical Double-Diffused MOSFET) og hlið tvídreifður málmoxíð hálfleiðara sviðsáhrif smári LDMOS (Lateral Double-Diffused MOSFET) -Dreifður MOSFET).
VDMOS tæki eru hönnuð með lóðréttri rás. Samanborið við hlið DMOS tæki hafa þau hærri bilunarspennu og straummeðferðargetu, en viðnámið er enn tiltölulega mikið.
LDMOS tæki eru hönnuð með hliðarrás og eru ósamhverf MOSFET tæki. Í samanburði við lóðrétt DMOS tæki leyfa þau lægri viðnám og hraðari skiptihraða.
Í samanburði við hefðbundna MOSFET hefur DMOS hærri rafrýmd og lægri viðnám, svo það er mikið notað í rafeindatækjum með miklum krafti eins og aflrofa, rafmagnsverkfæri og rafknúin ökutæki.
5. BiCMOS
Bipolar CMOS er tækni sem samþættir CMOS og tvískauta tæki á sama flís á sama tíma. Grunnhugmynd þess er að nota CMOS tæki sem aðaleiningarásina og bæta við tvískauta tækjum eða hringrásum þar sem nauðsynlegt er að keyra mikið rafrýmd álag. Þess vegna hafa BiCMOS hringrásir kosti mikillar samþættingar og lítillar orkunotkunar CMOS hringrása og kosti háhraða og sterkra straumakstursgetu BJT hringrása.
BiCMOS SiGe (kísilgermanium) tækni STMicroelectronics samþættir RF, hliðstæða og stafræna hluta á einum flís, sem getur dregið verulega úr fjölda ytri íhluta og hámarka orkunotkun.
6. BCD
Bipolar-CMOS-DMOS, þessi tækni getur búið til tvískauta, CMOS og DMOS tæki á sama flís, kallað BCD ferli, sem var fyrst þróað með góðum árangri af STMicroelectronics (ST) árið 1986.
Bipolar er hentugur fyrir hliðrænar hringrásir, CMOS hentar fyrir stafrænar og rökrænar hringrásir og DMOS hentar fyrir afl- og háspennutæki. BCD sameinar kosti þessara þriggja. Eftir stöðugar umbætur er BCD mikið notað í vörum á sviði orkustjórnunar, hliðstæðra gagnaöflunar og aflstilla. Samkvæmt opinberri vefsíðu ST er þroskaferlið fyrir BCD enn um 100nm, 90nm er enn í frumgerð og 40nmBCD tækni tilheyrir næstu kynslóðar vörum þess í þróun.
Birtingartími: 10. september 2024