Tongasoa eto amin'ny tranokalanay ho fampahalalana momba ny vokatra sy fifampidinihana.
Ny tranokalanay:https://www.vet-china.com/
Raha mbola mitohy ny fizotry ny famokarana semiconductor, dia nivezivezy tao amin'ny indostria ny fanambarana malaza antsoina hoe "Lalàn'i Moore". Natolotr'i Gordon Moore, iray amin'ireo mpanorina ny Intel, tamin'ny 1965 izany. Ity lalàna ity dia tsy ny famakafakana sy ny faminaniany ny fivoaran'ny indostrian'ny indostria, fa koa ny hery mitarika ho amin'ny fampandrosoana ny fizotran'ny famokarana semiconductor - ny zava-drehetra dia ny manao transistors amin'ny habeny kely kokoa sy ny fahombiazany. Nanomboka tamin'ny taona 1950 ka hatramin'izao, 70 taona eo ho eo, ny fitambaran'ny teknolojian'ny fizotry ny BJT, MOSFET, CMOS, DMOS, ary hybrid BiCMOS sy BCD dia novolavolaina.
1. BJT
Bipolar junction transistor (BJT), fantatra amin'ny anarana hoe triode. Ny fikorianan'ny fiampangana ao amin'ny transistor dia noho ny diffusion sy ny fihetsehan'ny mpitatitra amin'ny fihaonan'ny PN. Koa satria misy ny fikorianan'ny elektrôna sy ny lavaka, dia antsoina hoe fitaovana bipolar izy io.
Raha dinihina ny tantaran’ny nahaterahany. Noho ny hevitra hanoloana ny triodes banga amin'ny fanamafisam-peo matanjaka, dia nanolo-kevitra ny hanao fikarohana fototra momba ny semiconductor i Shockley tamin'ny fahavaratry ny taona 1945. Tamin'ny tapany faharoa tamin'ny 1945, Bell Labs dia nanangana vondrona mpikaroka momba ny fizika matanjaka izay tarihin'i Shockley. Ao amin'io vondrona io, tsy ny mpahay fizika ihany, fa ny injenieran'ny faritra sy ny mpahay simia, anisan'izany i Bardeen, mpahay fizika teorika, sy Brattain, mpahay fizika andrana. Tamin'ny Desambra 1947, nisy zava-nitranga noheverina ho zava-dehibe tamin'ny taranaka taty aoriana nitranga tamim-pahombiazana - Bardeen sy Brattain dia nahomby tamin'ny famoronana ny transistor mifandray amin'ny germanium voalohany eran-tany miaraka amin'ny fanamafisam-peo ankehitriny.
Bardeen sy Brattain ny transistor point-contact voalohany
Fotoana fohy taorian'izay, i Shockley dia namorona ny transistor junction bipolar tamin'ny 1948. Nanolo-kevitra izy fa ny transistor dia azo ahitana pn junctions roa, ny iray mitongilana ary ny iray mivadika, ary nahazo patanty tamin'ny Jona 1948. Tamin'ny 1949, namoaka ny teoria amin'ny antsipiriany izy. ny fiasan'ny transistor junction. Maherin'ny roa taona taty aoriana, ny mpahay siansa sy ny injeniera ao amin'ny Bell Labs dia namolavola dingana iray hahatratrarana ny famokarana faobe ny transistors junction (zava-dehibe tamin'ny 1951), nanokatra vanim-potoana vaovao amin'ny teknolojia elektronika. Ho fankasitrahana ny fandraisan'anjaran'izy ireo tamin'ny famoronana transistor, Shockley, Bardeen ary Brattain dia niara-nahazo ny loka Nobel momba ny Fizika tamin'ny 1956.
Diagram ara-drafitra tsotra amin'ny transistor junction bipolar NPN
Mikasika ny firafitry ny transistor junction bipolar, ny BJT mahazatra dia NPN sy PNP. Ny rafitra anatiny amin'ny antsipiriany dia aseho amin'ny sary etsy ambany. Ny faritra semiconductor fahalotoana mifanaraka amin'ny emitter dia ny faritra emitter, izay manana doping avo lenta; ny faritra semiconductor fahalotoana mifanitsy amin'ny fototra dia ny faritra fototra, izay manana sakan'ny tena manify ary ambany dia ambany ny doping; ny faritra semiconductor maloto mifanaraka amin'ny mpanangom-bokatra dia ny faritra mpanangom-bokatra, izay manana faritra midadasika ary ambany dia ambany ny doping.
Ny tombony amin'ny teknôlôjia BJT dia ny hafainganam-pandeha avo lenta, ny transconductance avo lenta (ny fiovan'ny voltase miditra dia mifanitsy amin'ny fiovana lehibe amin'izao fotoana izao), ny feo ambany, ny fahitsiana avo lenta ary ny fahaiza-mitondra fiara matanjaka; Ny fatiantoka dia ny fampidirana ambany (tsy azo ahena ny halalin'ny mitsangana amin'ny haben'ny lateral) ary ny fanjifana herinaratra avo lenta.
2. MOS
Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (Metal Oxide Semiconductor FET), izany hoe, transistor vokatry ny saha izay mifehy ny fifindran'ny fantsona semiconductor (S) conductive amin'ny alàlan'ny fametahana ny voltase amin'ny vavahadin'ny sosona metaly (aluminium M-metaly) ary ny loharano amin'ny alalan'ny sosona oxide (O-insulating sosona SiO2) mba hiteraka ny vokatry ny herinaratra saha. Koa satria ny vavahady sy ny loharano, ary ny vavahady sy ny tatatra dia mitoka-monina amin'ny SiO2 insulating sosona, MOSFET dia antsoina koa hoe insulated vavahady saha vokany transistor. Ao amin'ny 1962, Bell Labs dia nanambara tamin'ny fomba ofisialy ny fampandrosoana mahomby, izay lasa iray amin'ireo zava-dehibe indrindra teo amin'ny tantaran'ny fampandrosoana semiconductor ary nametraka mivantana ny fototra ara-teknika ho an'ny fahatongavan'ny fahatsiarovana semiconductor.
MOSFET dia azo zaraina ho fantsona P sy N fantsona araka ny karazana fantsona conductive. Araka ny amplitude malefaka vavahady, dia azo zaraina ho: depletion karazana-rehefa ny vavahady malefaka dia aotra, misy conductive fantsona eo amin'ny tatatra sy ny loharano; karazana fampivoarana-ho an'ny fitaovana fantsona N (P), misy fantsona conductive raha tsy lehibe kokoa noho ny (latsaky ny) aotra ny vavahady, ary ny MOSFET dia karazana fampivoarana fantsona N indrindra.
Ny fahasamihafana lehibe eo amin'ny MOS sy ny triode dia ahitana fa tsy voafetra amin'ireto teboka manaraka ireto:
-Ny triodes dia fitaovana bipolar satria samy mandray anjara amin'ny conduction ny ankamaroany sy ny vitsy an'isa; raha ny MOS ihany no mitondra herinaratra amin'ny alàlan'ny mpitatitra maro an'isa amin'ny semiconductor, ary antsoina koa hoe transistor unipolar.
-Triodes dia fitaovana fehezina amin'izao fotoana izao miaraka amin'ny fanjifana herinaratra avo lenta; fa ny MOSFET dia fitaovana fehezin'ny voltase miaraka amin'ny fanjifana herinaratra kely.
-Ny triodes dia manana on-resistance lehibe, fa ny tubes MOS kosa dia manana on-resistance kely, an-jatony milliohms fotsiny. Amin'ny fitaovana elektrika ankehitriny, ny fantsona MOS dia matetika ampiasaina ho switch, indrindra satria ny fahombiazan'ny MOS dia avo lenta raha oharina amin'ny triodes.
-Triodes dia manana vidiny somary tombony, ary ny MOS fantsona dia somary lafo.
-Amin'izao fotoana izao, ny fantsona MOS dia ampiasaina hanoloana triodes amin'ny ankamaroan'ny toe-javatra. Amin'ny toe-javatra misy hery ambany na tsy misy hery ihany, dia hampiasa triodes isika raha mandinika ny tombony amin'ny vidiny.
3. CMOS
Semiconductor Oxide Metal Complementary: Ny teknolojia CMOS dia mampiasa transistor semiconductor semiconductor metaly p-type sy n-karazana metaly (MOSFET) hanamboarana fitaovana elektronika sy lojika. Ity sary manaraka ity dia mampiseho converter CMOS mahazatra, izay ampiasaina amin'ny fiovam-po "1→0" na "0→1".
Ity sary manaraka ity dia fizarana CMOS mahazatra. Ny ilany havia dia NMS, ary ny ilany havanana dia PMOS. Ny bao G amin'ny MOS roa dia mifamatotra ho toy ny fidirana vavahady iraisana, ary ny bao D dia mifamatotra ho toy ny fivoahana mahazatra. Ny VDD dia mifandray amin'ny loharanon'ny PMOS, ary ny VSS dia mifandray amin'ny loharanon'ny NMOS.
Tamin'ny 1963, Wanlass sy Sah avy ao amin'ny Fairchild Semiconductor dia nanamboatra ny CMOS circuit. Tamin'ny 1968, ny American Radio Corporation (RCA) dia namolavola ny vokatra CMOS Integrated Circuit voalohany, ary nanomboka teo, ny CMOS circuit dia nahavita fivoarana lehibe. Ny tombony azony dia ny fanjifana herinaratra ambany sy ny fampidirana avo (ny fizotran'ny STI/LOCOS dia afaka manatsara kokoa ny fampidirana); Ny fatiantoka dia ny fisian'ny vokatry ny hidin-trano (PN junction mivadika mitongilana dia ampiasaina ho mitoka-monina eo amin'ny MOS fantsona, ary ny fitsabahana dia afaka mora foana mamorona tadivavarana nohatsaraina sy handoro ny faritra).
4. DMOS
Semiconductor oksida metaly miparitaka indroa: Mitovy amin'ny firafitry ny fitaovana MOSFET mahazatra, manana loharano, tatatra, vavahady ary electrodes hafa koa izy, saingy avo lenta ny fihenan'ny faran'ny tatatra. Diffusion roa sosona no ampiasaina.
Ity sary etsy ambany ity dia mampiseho ny fizaran'ny DMOS mahazatra N-channel. Ity karazana fitaovana DMOS ity dia matetika ampiasaina amin'ny rindranasa fanodinana ambany, izay mifandray amin'ny tany ny loharanon'ny MOSFET. Ankoatra izany, misy P-channel DMOS. Ity karazana fitaovana DMOS ity dia matetika ampiasaina amin'ny rindranasa famadihana avo lenta, izay misy ny loharanon'ny MOSFET mifandray amin'ny voly tsara. Mitovy amin'ny CMOS, ny fitaovana DMOS famenoana dia mampiasa MOSFET N-channel sy P-channel amin'ny chip iray ihany mba hanomezana fiasa mifameno.
Miankina amin'ny lalan'ny fantsona, ny DMOS dia azo zaraina ho karazany roa, izany hoe mitsangana indroa miely patrana vy oxide semiconductor saha vokatry transistor VDMOS (Vertical Double-Miparitaka MOSFET) sy ny lateral double-niparitaka metaly oxide semiconductor saha vokatry transistor LDMOS (Lateral Double. - MOSFET miparitaka).
Ny fitaovana VDMOS dia natao amin'ny fantsona mitsangana. Raha ampitahaina amin'ny fitaovana DMOS lateral, dia manana voltase famotehana avo kokoa sy fahaiza-mitantana amin'izao fotoana izao izy ireo, saingy mbola lehibe ny fanoherana.
Ny fitaovana LDMOS dia natao miaraka amin'ny fantsona lateral ary fitaovana MOSFET hery asymmetrika. Raha ampitahaina amin'ny fitaovana DMOS mitsangana, dia mamela ny fanoherana ambany kokoa sy ny hafainganam-pandeha haingana kokoa.
Raha ampitahaina amin'ny MOSFET nentim-paharazana, ny DMOS dia manana on-capacitance avo kokoa ary ambany kokoa ny fanoherana, noho izany dia ampiasaina betsaka amin'ny fitaovana elektronika mahery vaika toy ny switch power, fitaovana herinaratra ary fiara mandeha amin'ny herinaratra.
5. BiCMOS
Bipolar CMOS dia teknôlôjia izay mampiditra CMOS sy fitaovana bipolar amin'ny puce iray amin'ny fotoana iray ihany. Ny heviny fototra dia ny fampiasana fitaovana CMOS ho toy ny fizaran-tany lehibe, ary ampio fitaovana bipolar na fizaran-tany izay itakiana entana capacitive lehibe. Noho izany, ny faritra BiCMOS dia manana tombony amin'ny fampidirana avo lenta sy ny fanjifana herinaratra ambany amin'ny faritra CMOS, ary ny tombony amin'ny hafainganam-pandeha avo sy ny fahaiza-mitondra fiara matanjaka amin'ny BJT.
Ny teknolojian'ny STMicroelectronics' BiCMOS SiGe (silicon germanium) dia mampiditra ampahany RF, analog ary nomerika amin'ny chip tokana, izay afaka mampihena be ny isan'ny singa ivelany ary manatsara ny fanjifana herinaratra.
6. BCD
Bipolar-CMOS-DMOS, ity teknôlôjia ity dia afaka manamboatra fitaovana bipolar, CMOS ary DMOS amin'ny chip iray ihany, antsoina hoe process BCD, izay novolavolain'ny STMicroelectronics (ST) voalohany tamin'ny 1986.
Ny bipolar dia mety amin'ny circuit analog, ny CMOS dia mety amin'ny faritra nomerika sy lojika, ary ny DMOS dia mety amin'ny fitaovana herinaratra sy avo lenta. BCD dia manambatra ny tombony amin'ny telo. Taorian'ny fanatsarana mitohy, ny BCD dia ampiasaina betsaka amin'ny vokatra eo amin'ny sehatry ny fitantanana herinaratra, ny fahazoana angon-drakitra analoga ary ny actuators herinaratra. Araka ny tranonkala ofisialin'ny ST, ny dingana matotra ho an'ny BCD dia mbola manodidina ny 100nm, 90nm dia mbola amin'ny endrika prototype, ary ny teknolojia 40nmBCD dia an'ny vokatra manaraka eo am-pamolavolana.
Fotoana fandefasana: Sep-10-2024