Merħba fil-websajt tagħna għal informazzjoni u konsultazzjoni tal-prodott.
Il-websajt tagħna:https://www.vet-china.com/
Hekk kif il-proċessi tal-manifattura tas-semikondutturi jkomplu jagħmlu skoperti, dikjarazzjoni famuża msejħa "Liġi ta 'Moore" ilha tiċċirkola fl-industrija. Ġie propost minn Gordon Moore, wieħed mill-fundaturi ta 'Intel, fl-1965. Il-kontenut ewlieni tiegħu huwa: in-numru ta' transistors li jistgħu jiġu akkomodati fuq ċirkwit integrat se jirdoppja bejn wieħed u ieħor kull 18 sa 24 xahar. Din il-liġi mhix biss analiżi u tbassir tax-xejra ta 'żvilupp ta' l-industrija, iżda wkoll forza li tmexxi l-iżvilupp ta 'proċessi ta' manifattura ta 'semikondutturi - kollox huwa li tagħmel transistors b'daqs iżgħar u prestazzjoni stabbli. Mis-snin 50 sal-preżent, madwar 70 sena, ġew żviluppati total ta 'teknoloġiji tal-proċess BJT, MOSFET, CMOS, DMOS, u ibridi BiCMOS u BCD.
1. BJT
Transistor tal-junction bipolari (BJT), komunement magħruf bħala triode. Il-fluss ta 'ċarġ fit-transistor huwa prinċipalment dovut għad-diffużjoni u l-moviment tad-drift tat-trasportaturi fil-junction PN. Peress li jinvolvi l-fluss ta 'kemm l-elettroni u toqob, huwa msejjaħ apparat bipolari.
Ħarsa lura lejn l-istorja tat-twelid tiegħu. Minħabba l-idea li tissostitwixxi triodes vakwu b'amplifikaturi solidi, Shockley ippropona li twettaq riċerka bażika fuq semikondutturi fis-sajf tal-1945. Fit-tieni nofs tal-1945, Bell Labs stabbilixxew grupp ta 'riċerka tal-fiżika ta' stat solidu mmexxi minn Shockley. F'dan il-grupp, hemm mhux biss fiżiċi, iżda wkoll inġiniera taċ-ċirkwiti u kimiċi, inklużi Bardeen, fiżiċista teoretiku, u Brattain, fiżiċista sperimentali. F'Diċembru 1947, avveniment li kien meqjus bħala pass importanti mill-ġenerazzjonijiet ta 'wara ġara b'mod brillanti - Bardeen u Brattain ivvintaw b'suċċess l-ewwel transistor ta' kuntatt tal-ġermanju fid-dinja b'amplifikazzjoni kurrenti.
L-ewwel transistor b'kuntatt bil-punt ta' Bardeen u Brattain
Ftit wara, Shockley ivvinta t-transistor tal-junction bipolari fl-1948. Huwa ppropona li t-transistor jista 'jkun magħmul minn żewġ junctions pn, wieħed 'il quddiem biased u l-ieħor reverse biased, u kiseb privattiva f'Ġunju 1948. Fl-1949, huwa ppubblikat it-teorija dettaljata. tal-ħidma tat-transistor tal-junction. Aktar minn sentejn wara, xjenzati u inġiniera fil-Laboratorji Bell żviluppaw proċess biex tinkiseb produzzjoni tal-massa ta 'transistors junction (tragward fl-1951), li tiftaħ era ġdida ta' teknoloġija elettronika. Bħala rikonoxximent tal-kontribuzzjonijiet tagħhom għall-invenzjoni tat-transistors, Shockley, Bardeen u Brattain rebħu flimkien il-Premju Nobel għall-Fiżika tal-1956.
Dijagramma strutturali sempliċi ta 'transistor junction bipolari NPN
Rigward l-istruttura ta 'transisters junction bipolari, BJTs komuni huma NPN u PNP. L-istruttura interna dettaljata tidher fil-figura hawn taħt. Ir-reġjun tas-semikondutturi tal-impurità li jikkorrispondi għall-emittent huwa r-reġjun tal-emittent, li għandu konċentrazzjoni għolja ta 'doping; ir-reġjun tas-semikondutturi tal-impurità li jikkorrispondi għall-bażi huwa r-reġjun tal-bażi, li għandu wisa 'rqiqa ħafna u konċentrazzjoni ta' doping baxx ħafna; ir-reġjun tas-semikondutturi tal-impurità li jikkorrispondi għall-kollettur huwa r-reġjun tal-kollettur, li għandu żona kbira u konċentrazzjoni baxxa ħafna ta 'doping.
Il-vantaġġi tat-teknoloġija BJT huma veloċità għolja ta 'rispons, transkonduttanza għolja (bidliet fil-vultaġġ tad-dħul jikkorrispondu għal bidliet kbar fil-kurrent tal-ħruġ), ħsejjes baxxi, preċiżjoni analoga għolja, u kapaċità qawwija ta' sewqan kurrenti; l-iżvantaġġi huma integrazzjoni baxxa (fond vertikali ma jistax jitnaqqas b'daqs laterali) u konsum għoli ta 'enerġija.
2. MOS
Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (Metal Oxide Semiconductor FET), jiġifieri transistor ta 'effett ta' kamp li jikkontrolla l-iswiċċ tal-kanal konduttiv tas-semikondutturi (S) billi japplika vultaġġ għall-bieb tas-saff tal-metall (aluminju M-metall) u l- sors permezz tas-saff tal-ossidu (saff O-insulating SiO2) biex jiġġenera l-effett tal-kamp elettriku. Peress li l-bieb u s-sors, u l-bieb u l-fossa huma iżolati mis-saff ta 'insulazzjoni SiO2, MOSFET jissejjaħ ukoll transistor tal-effett tal-kamp tal-bieb iżolat. Fl-1962, Bell Labs ħabbret uffiċjalment l-iżvilupp ta 'suċċess, li sar wieħed mill-aktar stadji importanti fl-istorja tal-iżvilupp tas-semikondutturi u stabbilixxa direttament il-pedament tekniku għall-miġja tal-memorja tas-semikondutturi.
MOSFET jista 'jinqasam f'kanal P u kanal N skond it-tip ta' kanal konduttiv. Skont l-amplitudni tal-vultaġġ tal-bieb, jista 'jinqasam fi: tip ta' tnaqqis-meta l-vultaġġ tal-bieb ikun żero, hemm kanal konduttiv bejn id-drenaġġ u s-sors; titjib tat-tip-għal apparati tal-kanal N (P), hemm kanal konduttiv biss meta l-vultaġġ tal-bieb ikun akbar minn (inqas minn) żero, u MOSFET tal-qawwa huwa prinċipalment tip ta 'titjib tal-kanal N.
Id-differenzi ewlenin bejn MOS u triode jinkludu iżda mhumiex limitati għall-punti li ġejjin:
-Triodes huma apparati bipolari minħabba li kemm it-trasportaturi tal-maġġoranza kif ukoll dawk minoritarji jipparteċipaw fil-konduzzjoni fl-istess ħin; filwaqt li MOS imexxi biss l-elettriku permezz ta 'trasportaturi tal-maġġoranza f'semikondutturi, u jissejjaħ ukoll transistor unipolari.
-Triodes huma apparati kkontrollati bil-kurrent b'konsum ta 'enerġija relattivament għoli; filwaqt li l-MOSFETs huma apparati kkontrollati bil-vultaġġ b'konsum baxx ta 'enerġija.
-Triodes għandhom reżistenza kbira fuq, filwaqt li tubi MOS għandhom reżistenza żgħira fuq, biss ftit mijiet ta 'milliohms. F'apparati elettriċi kurrenti, it-tubi MOS huma ġeneralment użati bħala swiċċijiet, prinċipalment minħabba li l-effiċjenza tal-MOS hija relattivament għolja meta mqabbla ma 'triodes.
-Triodes għandhom spiża relattivament vantaġġuża, u t-tubi MOS huma relattivament għaljin.
-Illum il-ġurnata, tubi MOS jintużaw biex jissostitwixxu triodes fil-biċċa l-kbira tax-xenarji. Biss f'xi xenarji ta 'enerġija baxxa jew insensittivi għall-enerġija, se nużaw triodes meta nqisu l-vantaġġ tal-prezz.
3. CMOS
Semikondutturi tal-Ossidu tal-Metall Kumplimentari: It-teknoloġija CMOS tuża transistors semikondutturi tal-ossidu tal-metall komplementari tat-tip p u n-tip (MOSFETs) biex tibni apparat elettroniku u ċirkwiti loġiċi. Il-figura li ġejja turi inverter CMOS komuni, li jintuża għall-konverżjoni "1→0" jew "0→1".
Il-figura li ġejja hija cross-section CMOS tipika. In-naħa tax-xellug hija NMS, u n-naħa tal-lemin hija PMOS. L-arbli G taż-żewġ MOS huma konnessi flimkien bħala input ta 'bieb komuni, u l-arbli D huma konnessi flimkien bħala output ta' drenaġġ komuni. VDD huwa konness mas-sors ta 'PMOS, u VSS huwa konness mas-sors ta' NMOS.
Fl-1963, Wanlass u Sah ta 'Fairchild Semiconductor ivvintaw iċ-ċirkwit CMOS. Fl-1968, il-Korporazzjoni tar-Radju Amerikana (RCA) żviluppat l-ewwel prodott ta 'ċirkwit integrat CMOS, u minn dakinhar, iċ-ċirkwit CMOS kiseb żvilupp kbir. Il-vantaġġi tiegħu huma konsum baxx ta 'enerġija u integrazzjoni għolja (proċess STI/LOCOS jista' jkompli jtejjeb l-integrazzjoni); l-iżvantaġġ tiegħu huwa l-eżistenza ta 'effett ta' lock (PN junction reverse bias huwa użat bħala iżolament bejn tubi MOS, u l-interferenza tista 'faċilment tifforma linja msaħħa u taħraq iċ-ċirkwit).
4. DMOS
Semikonduttur ta 'Ossidu tal-Metall Double-Diffused: Simili għall-istruttura ta' apparat MOSFET ordinarju, għandu wkoll sors, drain, gate u elettrodi oħra, iżda l-vultaġġ tat-tqassim tat-tarf tad-drenaġġ huwa għoli. Jintuża proċess ta 'diffużjoni doppja.
Il-figura hawn taħt turi s-sezzjoni trasversali ta 'DMOS standard N-channel. Dan it-tip ta 'apparat DMOS huwa ġeneralment użat f'applikazzjonijiet ta' swiċċjar b'ġenb baxx, fejn is-sors tal-MOSFET huwa konness mal-art. Barra minn hekk, hemm DMOS tal-kanal P. Dan it-tip ta 'apparat DMOS normalment jintuża f'applikazzjonijiet ta' swiċċjar ta 'ġenb għoli, fejn is-sors tal-MOSFET huwa konness ma' vultaġġ pożittiv. Simili għal CMOS, apparati DMOS komplementari jużaw MOSFETs N-channel u P-channel fuq l-istess ċippa biex jipprovdu funzjonijiet ta 'swiċċjar komplementari.
Skont id-direzzjoni tal-kanal, DMOS jista 'jinqasam f'żewġ tipi, jiġifieri transistor tal-effett tal-kamp tas-semikondutturi tal-ossidu tal-metall doppju mxerred vertikali VDMOS (MOSFET Vertikali Double-Diffused) u transistor laterali tal-effett tal-kamp tas-semikondutturi tal-ossidu tal-metall doppju mxerred laterali LDMOS (Doppju laterali -MOSFET imxerred).
L-apparati VDMOS huma ddisinjati b'kanal vertikali. Meta mqabbel ma 'apparati DMOS laterali, għandhom vultaġġ ogħla ta' tqassim u kapaċitajiet ta 'immaniġġjar tal-kurrent, iżda r-reżistenza fuq għadha relattivament kbira.
L-apparati LDMOS huma ddisinjati b'kanal laterali u huma tagħmir MOSFET tal-qawwa asimmetrika. Meta mqabbel ma 'apparati DMOS vertikali, dawn jippermettu reżistenza aktar baxxa u veloċitajiet ta' swiċċjar aktar mgħaġġla.
Meta mqabbel ma 'MOSFETs tradizzjonali, DMOS għandu ogħla on-capacitance u reżistenza aktar baxxa, għalhekk huwa użat ħafna f'apparat elettroniku ta' qawwa għolja bħal swiċċijiet tal-enerġija, għodod tal-enerġija u drives ta 'vetturi elettriċi.
5. BiCMOS
CMOS bipolari hija teknoloġija li tintegra CMOS u apparat bipolari fuq l-istess ċippa fl-istess ħin. L-idea bażika tagħha hija li tuża apparati CMOS bħala ċ-ċirkwit tal-unità prinċipali, u żżid apparati jew ċirkwiti bipolari fejn tagħbijiet kapaċità kbar huma meħtieġa li jiġu misjuqa. Għalhekk, iċ-ċirkwiti BiCMOS għandhom il-vantaġġi ta 'integrazzjoni għolja u konsum baxx ta' enerġija taċ-ċirkwiti CMOS, u l-vantaġġi ta 'veloċità għolja u kapaċitajiet ta' sewqan b'saħħtu ta 'ċirkwiti BJT.
It-teknoloġija BiCMOS SiGe (ġermanju tas-silikonju) ta 'STMicroelectronics tintegra partijiet RF, analogi u diġitali fuq ċippa waħda, li tista' tnaqqas b'mod sinifikanti n-numru ta 'komponenti esterni u tottimizza l-konsum tal-enerġija.
6. BCD
Bipolari-CMOS-DMOS, din it-teknoloġija tista 'tagħmel apparat bipolari, CMOS u DMOS fuq l-istess ċippa, imsejjaħ proċess BCD, li l-ewwel ġie żviluppat b'suċċess minn STMicroelectronics (ST) fl-1986.
Bipolari huwa adattat għal ċirkwiti analogi, CMOS huwa adattat għal ċirkwiti diġitali u loġiċi, u DMOS huwa adattat għal apparati ta 'enerġija u vultaġġ għoli. BCD jgħaqqad il-vantaġġi tat-tlieta. Wara titjib kontinwu, BCD tintuża ħafna fi prodotti fl-oqsma tal-ġestjoni tal-enerġija, l-akkwist tad-dejta analoga u l-attwaturi tal-enerġija. Skont il-websajt uffiċjali ta 'ST, il-proċess matur għal BCD għadu madwar 100nm, 90nm għadu fid-disinn tal-prototip, u t-teknoloġija 40nmBCD tappartjeni għall-prodotti tal-ġenerazzjoni li jmiss tagħha taħt żvilupp.
Ħin tal-post: Settembru-10-2024