Nau mai ki to maatau paetukutuku mo nga korero hua me te korerorero.
To tatou paetukutuku:https://www.vet-china.com/
I te mea kei te haere tonu nga mahi whakangao semiconductor, kua rere te korero rongonui e kiia nei ko "Moore's Law" i roto i te umanga. I whakaarohia e Gordon Moore, tetahi o nga kaihanga o Intel, i te tau 1965. Ko te kaupapa matua ko: ko te maha o nga transistors ka taea te whakauru ki runga i te ara iahiko whakakotahi ka ruarua ia 18 ki te 24 marama. Ko tenei ture ehara i te mea he tātaritanga me te matapae i te ahuatanga o te whanaketanga o te umanga, engari ano hoki he mana taraiwa mo te whakawhanaketanga o nga mahi whakangao semiconductor - ko nga mea katoa ko te hanga transistors me te iti ake o te rahi me te mahi pumau. Mai i nga tau 1950 ki tenei wa, tata ki te 70 tau, kua whakawhanakehia te katoa o te BJT, MOSFET, CMOS, DMOS, me nga hangarau BiCMOS me te BCD ranu.
1. BJT
Bipolar junction transistor (BJT), e mohiotia ana ko te triode. Ko te rere o te utu i roto i te transistor ko te nuinga na te whakamaaramatanga me te neke haere o nga kaikawe i te hononga PN. I te mea ko te rere o nga irahiko me nga rua, ka kiia ko te taputapu bipolar.
Ka titiro whakamuri ki te hitori o tona whanautanga. Na te whakaaro ki te whakakapi i nga triodes korehau ki te whakakaha totoka, i kii a Shockley ki te whakahaere rangahau taketake mo nga semiconductor i te raumati o te tau 1945. I te haurua tuarua o te tau 1945, i whakatuu a Bell Labs he roopu rangahau ahupūngao-a-whare-a-te-te-a-te-a-te-a-kura e Shockley. I roto i tenei roopu, ehara i te mea ko nga tohunga ahupūngao anake, engari ko nga miihini hiko me nga tohunga kemu, tae atu ki a Bardeen, he tohunga ahupūngao whakaaro, me Brattain, he tohunga ahupūngao whakamatautau. I te Hakihea o te tau 1947, he tino kaupapa i whakaarohia e nga reanga o muri mai - i angitu a Bardeen raua ko Brattain i te hanga i te transistor ira-whakapā germanium tuatahi o te ao me te whakakaha o naianei.
Ko Bardeen raua ko Brattain te transistor ira-whakapā tuatahi
I muri tata mai, ka hangaia e Shockley te transistor junction bipolar i te tau 1948. I whakaarohia e ia ka taea te hanga i te transistor kia rua nga hononga pn, kotahi i mua, me tetahi atu whakamuri, a ka whiwhi patent i te marama o Hune 1948. I te tau 1949, ka whakaputaina e ia te ariā taipitopito. o te mahi o te transistor junction. Neke atu i te rua tau i muri mai, ka whakawhanakehia e nga kaiputaiao me nga miihini i Bell Labs tetahi tikanga ki te whakatutuki i te hanga papatipu o nga transistors junction (he tohu nui i te tau 1951), ka whakatuwhera i te waa hou o te hangarau hiko. Hei whakanui i o raatau takoha ki te hanga o nga transistors, i riro tahi a Shockley, Bardeen me Brattain i te Tohu Nobel mo te Ahupūngao i te tau 1956.
He hoahoa hangahanga ngawari o te transistor hononga ruarua NPN
Mo te hanganga o nga transistors junction bipolar, ko nga BJT noa ko NPN me PNP. Ko te kiko o te hanganga o roto e whakaatuhia ana i te ahua i raro nei. Ko te rohe semiconductor poke e rite ana ki te emitter ko te rohe emitter, he nui te kukū doping; ko te rohe semiconductor poke e rite ana ki te turanga ko te rohe turanga, he tino kikokore te whanui me te kukū doping tino iti; ko te rohe semiconductor poke e rite ana ki te kaikohi ko te rohe kaikohi, he nui te waahi me te iti rawa o te kukū doping.
Ko nga painga o te hangarau BJT ko te tere whakautu nui, te whakawhitinga teitei (nga huringa ngaohiko whakauru e rite ana ki nga huringa o naianei putanga nui), te haruru iti, te tika o te tairitenga teitei, me te kaha o te taraiwa o naianei; ko nga ngoikoretanga he iti te whakauru (kaore e taea te whakaheke i te hohonutanga poutū me te rahi o te taha taha) me te nui o te whakapau kaha.
2. MOS
Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (Metal Oxide Semiconductor FET), ara, he transistor pānga mara e whakahaere ana i te whakawhiti o te hongere hiko hiko (S) ma te tuku ngaohiko ki te kuaha o te paparanga whakarewa (M-metal aluminium) me te puna i roto i te apa waikura (O-insulating apa SiO2) ki te whakaputa i te pānga o te mara hiko. I te mea ko te kuaha me te puna, me te kuaha me te waikeri e wehea ana e te paparanga whakamarumaru SiO2, ka kiia hoki ko MOSFET he transistor paanga o te kuaha kuaha. I te tau 1962, i panuitia e Bell Labs te whanaketanga angitu, i noho ko tetahi o nga tohu tino nui i roto i te hitori o te whanaketanga semiconductor me te whakatakoto tika i te turanga hangarau mo te taenga mai o te maharatanga semiconductor.
Ka taea te wehea te MOSFET ki te hongere P me te hongere N kia rite ki te momo hongere conductive. E ai ki te kaha kaha o te ngaohiko kuaha, ka taea te wehewehe ki: momo whakaheke-ka kore te ngaohiko o te kuaha, he hongere kawe i waenga i te awaawa me te puna; momo whakarei ake-mo nga taputapu hongere N (P), he hongere whakahaere anake ka nui ake te ngaohiko kuaha ki te (iti iho i te) kore, ko te MOSFET te nuinga ko te momo whakarei hongere N.
Ko nga rereketanga nui i waenga i te MOS me te triode kei roto engari kaore i te iti ki nga waahanga e whai ake nei:
-Ko nga Triodes he taputapu bipolar na te mea ka uru te nuinga me te hunga iti ki te kawe i te wa kotahi; Ko te MOS anake e whakahaere hiko ana ma te nuinga o nga kaikawe i roto i nga semiconductors, ka kiia hoki he transistor unipolar.
-Ko nga Triodes he taputapu whakahaere o naianei me te kaha o te kaha o te kaha; i te mea ko nga MOSFET he taputapu whakahaere ngaohiko me te iti o te kohi hiko.
-Triodes he nui i runga i te ātete, i te mea he iti nga ngongo MOS i runga i te ātete, he torutoru rau miriona noa. I roto i nga taputapu hiko o naianei, ka whakamahia nga ngongo MOS hei whakawhiti, na te mea he nui te kaha o te MOS ki te whakatairite ki nga triodes.
-He tino pai te utu o nga Triodes, he tino utu nga ngongo MOS.
-I enei ra, ka whakamahia nga ngongo MOS hei whakakapi i nga triodes i te nuinga o nga ahuatanga. I roto i etahi ahuatanga iti-kaha, mana-kore ranei, ka whakamahia e matou nga triodes ki te whakaaro ki te painga o te utu.
3. CMOS
Whakakotahi Metal Oxide Semiconductor: Ka whakamahia e te hangarau CMOS nga momo p-momo me te momo-n-momo whakarewa oxide semiconductor transistors (MOSFET) ki te hanga taputapu hiko me nga iahiko arorau. Ko te ahua e whai ake nei e whakaatu ana i te CMOS inverter noa, e whakamahia ana mo te "1→0" ranei "0→1" hurihanga.
Ko te ahua e whai ake nei he waahanga whakawhiti CMOS angamaheni. Ko te taha maui ko te NMS, ko te taha matau ko te PMOS. Ko nga pou G o nga MOS e rua e hono tahi ana hei urunga kuaha noa, a ka hono tahi nga pou D hei whakaputanga awaawa noa. Ko te VDD e hono ana ki te puna o PMOS, me te VSS e hono ana ki te puna o NMOS.
I te tau 1963, i hangaia e Wanlass raua ko Sah o Fairchild Semiconductor te ara iahiko CMOS. I roto i te 1968, i whakawhanakehia e te American Radio Corporation (RCA) te hua tuatahi o te CMOS integrated circuit, a, mai i tera wa, kua tino pai te whanaketanga o te CMOS circuit. Ko ona painga he iti te kaha o te kaha me te whakauru nui (ka taea e te tukanga STI / LOCOS te whakapai ake i te whakauru); Ko tana ngoikoretanga ko te noho maukati (ka whakamahia te taapiri whakamuri o te PN hei wehe i waenga i nga ngongo MOS, a ka ngawari te whakaraeraetanga ki te hanga i tetahi kapiti whakarei ka tahuna te ara iahiko).
4. DMOS
Ko te Semiconductor Metal Oxide Ruarua: He rite ki te hanganga o nga taputapu MOSFET noa, kei a ia ano te puna, te awaawa, te keeti me etahi atu hiko, engari he tiketike te ngaohiko pakaru o te mutunga o te awaawa. Ka whakamahia te tukanga diffusion takirua.
Ko te ahua i raro nei e whakaatu ana i te waahanga whakawhiti o te DMOS-whakarewa paerewa. Ko tenei momo taputapu DMOS e whakamahia ana i roto i nga tono whakawhiti taha iti, kei reira te puna o te MOSFET e hono ana ki te whenua. I tua atu, he P-channel DMOS. Ko tenei momo taputapu DMOS e whakamahia ana i roto i nga tono whakawhiti-taha teitei, kei reira te puna o te MOSFET e hono ana ki te ngaohiko pai. He rite ki te CMOS, ka whakamahi nga taputapu DMOS taapiri i nga MOSFET-N me te hongere-P i runga i te maramara kotahi hei whakarato i nga mahi whakawhiti taapiri.
I runga ano i te ahunga o te hongere, ka taea te wehea te DMOS ki nga momo e rua, ara te poutū-rua-whakawhitiwhiti whakarewa oxide semiconductor field effect transistor VDMOS (Vertical Double-Diffused MOSFET) me te taha taha-rua-rua titoria whakarewa oxide semiconductor field effect transistor LDMOS (Lateral Double -MOSFET kua horahia).
Ko nga taputapu VDMOS kua hangaia me te hongere poutū. Ka whakatauritea ki nga taputapu DMOS tahataha, he teitei ake o raatau ngaohiko pakaru me nga kaha whakahaere o naianei, engari he nui tonu te aukati.
Ko nga taputapu LDMOS he mea hoahoa me te hongere taha, he taputapu MOSFET hiko hangarite. Ka whakatauritea ki nga taputapu DMOS poutū, ka taea e raatau te whakaheke i te aukati me te tere o te whakawhiti tere.
Ka whakatauritea ki nga MOSFET tawhito, he teitei ake te kaha o te DMOS me te iti ake o te parenga, no reira ka whakamahia nuitia i roto i nga taputapu hiko teitei penei i nga huringa hiko, taputapu hiko me nga taraiwa waka hiko.
5. BiCMOS
Ko te CMOS Bipolar he hangarau e whakauru ana i te CMOS me nga taputapu bipolar i runga i te maramara kotahi i te wa kotahi. Ko tana whakaaro nui ko te whakamahi i nga taputapu CMOS hei ara iahiko wae matua, me te taapiri i nga taputapu bipolar, iahiko ranei e hiahiatia ana kia peia nga uta capacitive nui. Na reira, ko nga waahanga BiCMOS nga painga o te whakauru nui me te iti o te kaha o te kaha o nga waahi CMOS, me nga painga o te tere tere me te kaha o te taraiwa o naianei o nga waahi BJT.
Ko te hangarau a STMicroelectronics 'BiCMOS SiGe (silicon germanium) te whakauru i te RF, te tairitenga me nga waahanga mamati i runga i te maramara kotahi, ka taea te whakaiti i te maha o nga waahanga o waho me te arotau i te kohi hiko.
6. BCD
Ko te Bipolar-CMOS-DMOS, ka taea e tenei hangarau te hanga i nga taputapu bipolar, CMOS me DMOS i runga i te maramara kotahi, e kiia ana ko te BCD tukanga, i angitu tuatahitia e STMicroelectronics (ST) i te tau 1986.
He pai te Bipolar mo nga iahiko tairitenga, he pai te CMOS mo nga iahiko mamati me te arorau, he pai te DMOS mo nga taputapu hiko me te ngaohiko teitei. Ka whakakotahihia e BCD nga painga o nga mea e toru. Whai muri i te whakapai tonu, ka whakamahia nuitia te BCD ki nga hua i roto i nga waahanga whakahaere hiko, te tango raraunga tairitenga me nga kaiwhakatere hiko. E ai ki te paetukutuku mana a ST, kei te tata tonu te 100nm te tukanga pakeke mo te BCD, kei roto tonu te 90nm i te hoahoa tauira, me te hangarau 40nmBCD no ana hua whakatipuranga kei te whanakehia.
Te wa tuku: Sep-10-2024