Ku soo dhawoow mareegahayaga macluumaadka alaabta iyo latalinta.
Mareegtayada:https://www.vet-china.com/
Sida habka wax soo saarka semiconductor ay sii wadaan inay horumariyaan, bayaan caan ah oo la yiraahdo "Sharciga Moore" ayaa ku wareegaya warshadaha. Waxaa soo jeediyay Gordon Moore, oo ka mid ah aasaasayaashii Intel, 1965. Nuxurka nuxurkiisu waa: tirada transistors ee lagu dejin karo wareegga isku dhafan waxay labanlaabmi doontaa qiyaastii 18 ilaa 24 bilood kasta. Sharcigani ma aha oo kaliya falanqaynta iyo saadaalinta isbeddelka horumarinta warshadaha, laakiin sidoo kale waa xoog wadida horumarinta hababka wax soo saarka semiconductor - wax walba waa in la sameeyo transistor leh cabbir yar iyo waxqabadka xasilloon. Laga soo bilaabo 1950-meeyadii ilaa hadda, ilaa 70 sano, wadarta BJT, MOSFET, CMOS, DMOS, iyo tignoolajiyada isku-dhafka ah ee BiCMOS iyo BCD ayaa la sameeyay.
1. BJT
transistor-ka laba-cirifoodka (BJT), oo loo yaqaan triode. Qulqulka dallacaadda ee transistor-ka waxaa inta badan sabab u ah fidinta iyo dhaq-dhaqaaqa sidayaal ee isgoyska PN. Maadaama ay ku lug leedahay qulqulka elektarooniga iyo godadka labadaba, waxaa loo yaqaannaa aaladda laba-cirifoodka.
Dib u milicsiga taariikhda dhalashadiisa. Sababtoo ah fikradda ah in lagu beddelo triodes vacuum oo leh cod-weyneyaal adag, Shockley waxay soo jeedisay in la sameeyo cilmi-baaris aasaasi ah oo ku saabsan semiconductors xagaaga 1945. Qeybtii labaad ee 1945, Bell Labs ayaa aasaasay koox cilmi baaris adag oo fiisigis ah oo uu madax u yahay Shockley. Kooxdan, ma jiraan oo kaliya physicists, laakiin sidoo kale injineerada wareegga iyo farmashiyaha, oo ay ku jiraan Bardeen, fiisigiste aragti ah, iyo Brattain, fiisigiste tijaabo ah. Bishii Disembar 1947-kii, dhacdo loo tixgaliyay jiilasha dambe ayaa si cajiib ah u dhacday - Bardeen iyo Brattain waxay si guul leh u ikhtiraaceen transistor-kii ugu horreeyay ee germanium-ka adduunka oo leh koror hadda.
Bardeen iyo Brattain barta-xiriirka ugu horreeya ee transistor-ka
Wax yar ka dib, Shockley waxa uu ikhtiraacay transistor-ka laba-cirifoodka ee 1948. Waxa uu soo jeediyay in transistor-ku ka koobnaan karo laba pn junctions, mid hore u xaglin iyo kan kale eexda, oo helay patent bishii Juun 1948. 1949, wuxuu daabacay aragti faahfaahsan. ee shaqada isgoyska transistor-ka. In ka badan laba sano ka dib, saynisyahano iyo injineerada Bell Labs horumariyo hannaan lagu gaaro wax soo saarka ballaaran ee transistor-ka (milestone ee 1951), furitaanka xilli cusub ee technology elektaroonik ah. Iyadoo la aqoonsanayo wax ku biirintooda ikhtiraacida transistors, Shockley, Bardeen iyo Brattain waxay si wadajir ah ugu guuleysteen 1956 Nobel Prize ee Fiisigiska.
Jaantuska qaab dhismeedka fudud ee NPN transistor-ka laba-cirifoodka
Marka laga hadlayo qaab dhismeedka isgoysyada laba-cirifoodka, BJT-yada caadiga ah waa NPN iyo PNP. Qaab dhismeedka gudaha oo faahfaahsan ayaa lagu muujiyay sawirka hoose. Gobolka semiconductor-ka wasakhda ah ee u dhiganta emitter waa gobolka emitter, kaas oo leh feejignaan sare oo doping ah; gobolka semiconductor-ka wasakhda ah ee u dhiganta saldhigga waa gobolka salka, kaas oo leh ballac aad u khafiif ah iyo xoojinta doping aad u hooseeya; gobolka semiconductor-ka wasakhaysan ee u dhiganta ururiyaha waa gobolka ururiyaha, kaas oo leh aag ballaaran iyo fiirsashada doping aad u hooseeya.
Faa'iidooyinka tignoolajiyada BJT waa xawaaraha jawaabta sare, transconductance sare (isbeddelka korantada wax-soo-gelinta waxay u dhigantaa isbeddellada wax soo saarka ee waaweyn), qaylada hoose, saxnaanta analogga sare, iyo awoodda wadista xooggan ee hadda; Khasaarooyinku waa is-dhexgalka hooseeya ( qoto dheer oo qoto dheer lama yarayn karo cabbirka dambe) iyo isticmaalka awoodda sare.
2. MOS
Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (Metal Oxide Semiconductor FET), taas oo ah, transistor saamayn goob joog ah kaas oo koontaroolaya wareejinta kanaalka korantada ee semiconductor (S) iyadoo la adeegsanayo korantada albaabka lakabka birta (M-birta aluminium) iyo isha iyada oo loo marayo lakabka oksaydhka (Lakabka O-insulating SiO2) si loo dhaliyo saamaynta beerta korantada. Maadaama iridda iyo isha, iyo iridda iyo biya-mareenka ay go'doomiyeen lakabka dahaadhka ee SiO2, MOSFET waxa kale oo loo yaqaan transistor-ka saamaynta gate dahaaran. 1962, Bell Labs ayaa si rasmi ah ugu dhawaaqay horumarka guusha leh, kaas oo noqday mid ka mid ah dhacdooyinka ugu muhiimsan ee taariikhda horumarinta semiconductor oo si toos ah u dhigay aasaaska farsamada ee imaatinka xusuusta semiconductor.
MOSFET waxa loo qaybin karaa kanaalka P iyo kanaalka N iyadoo loo eegayo nooca kanaalka korantada. Marka loo eego baaxadda danabka albaabka, waxaa loo qaybin karaa: Nooca dhimista - marka korantada albaabku eber yahay, waxaa jira kanaalka korantada ee u dhexeeya qulqulka iyo isha; Nooca kor u qaadida ee loogu talagalay aaladaha kanaalka N (P), waxaa jira kanaalka korantada kaliya marka korantada albaabka uu ka weyn yahay (in ka yar) eber, iyo MOSFET awoodda inta badan waa nooca N kor u qaadida.
Farqiga ugu weyn ee u dhexeeya MOS iyo triode waxaa ka mid ah laakiin kuma koobna qodobada soo socda:
-Triodes waa aaladaha laba-cirifoodka sababtoo ah sidayaal badan iyo kuwa laga tirada badan yahayba waxay ka qaybqaataan samaynta isku mar; halka MOS ay kaliya ku qabato koronto iyada oo adeegsanaysa sidayaal badan oo ku jira semiconductors, waxaana sidoo kale loo yaqaan transistor unipolar.
-Triodes waa aaladaha hadda la kantaroolo oo leh isticmaalka koronto oo aad u sarreeya; halka MOSFET-yadu ay yihiin aaladaha korantada lagu xakameeyo isticmaalka korontadu yar tahay.
-Triodes waxay leeyihiin iska caabin weyn, halka MOS tubooyinka ay leeyihiin iska caabin yar, oo kaliya dhowr boqol oo milyan. Qalabka korantada ee hadda jira, tuubooyinka MOS waxaa guud ahaan loo isticmaalaa furayaasha, badiyaa sababtoo ah waxtarka MOS waa mid aad u sarreeya marka loo eego saddex-geesoodka.
Triodes waxay leeyihiin qiime faa'iido leh, tuubooyinka MOS-na waa qaali.
Maalmahan, tuubooyinka MOS waxa loo isticmaalaa in lagu beddelo saddex-geesoodka inta badan xaaladaha. Kaliya qaar ka mid ah xaaladaha awood-hoose ama awood-la'aanta, waxaanu isticmaali doonaa triodes iyadoo la tixgelinayo faa'iidada qiimaha.
3. CMOS
Semiconductor Metal Oxide Semiconductor: Tignoolajiyada CMOS waxay isticmaashaa nooca p-nooca iyo nooca n-nooca birta oxide semiconductor transistor (MOSFETs) si ay u dhisto aaladaha elektiroonigga ah iyo wareegyada macquulka ah. Jaantuska soo socdaa waxa uu tusinayaa beddelka guud ee CMOS, kaas oo loo isticmaalo beddelka "1→0" ama "0→1".
Jaantuska soo socdaa waa qaybta caadiga ah ee CMOS. Dhanka bidix waa NMS, dhanka midigna waa PMOS. Tiirarka G ee labada MOS waxay isku xidhan yihiin si ay u noqdaan albaab guud, iyo tiirarka D waxay isku xidhan yihiin sida wax soo saarka dheecaanka caadiga ah. VDD waxay ku xidhan tahay isha PMOS, VSS-na waxay ku xidhan tahay isha NMOS.
Sannadkii 1963kii, Wanlass iyo Sah of Fairchild Semiconductor waxay ikhtiraaceen wareegga CMOS. Sannadkii 1968-kii, Shirkadda Raadiyaha Maraykanka (RCA) waxay soo saartay alaabtii ugu horreysay ee isku-dhafan ee CMOS, tan iyo markaas, wareegga CMOS wuxuu gaaray horumar weyn. Faa'iidooyinkeedu waa isticmaalka tamarta hooseeya iyo isdhexgalka sare (Heerka STI / LOCOS wuxuu sii wanaajin karaa isdhexgalka); faa'iido darrada ay leedahay waa jiritaanka saamaynta qufulka (PN isgoysyada dib u eexda waxaa loo isticmaalaa go'doomin u dhexeeya tuubooyinka MOS, iyo faragelintu waxay si fudud u samayn kartaa wareeg la xoojiyay oo gubi wareegga).
4. DMOS
Semiconductor Metal Oxide Laba-Diffused: Si la mid ah qaab-dhismeedka aaladaha caadiga ah ee MOSFET, waxay sidoo kale leedahay isha, qulqulka, albaabka iyo korantada kale, laakiin korantada burburka dhamaadka biya-mareenka ayaa sarreeya. Habka faafinta laba jeer ayaa la isticmaalaa.
Jaantuska hoose waxa uu tusinayaa isgoysyada qaybta N-channel DMOS. Noocan ah aaladda DMOS waxaa badanaa loo isticmaalaa codsiyada beddelka dhinaca hoose, halkaasoo isha MOSFET ay ku xiran tahay dhulka. Intaa waxaa dheer, waxaa jira P-channel DMOS. Noocan ah aaladda DMOS waxaa badanaa lagu isticmaalaa codsiyada beddelka dhinaca sare, halkaasoo isha MOSFET ay ku xiran tahay danab togan. Si la mid ah CMOS, aaladaha DMOS ee dhammaystirka ah waxay isticmaalaan N-channel iyo P-channel MOSFETs isla chip si ay u bixiyaan hawlo beddelaad dhammaystiran.
Iyada oo ku xidhan jihada kanaalka, DMOS waxa loo qaybin karaa laba nooc, kuwaaso toosan double-diffused bir oxide semiconductor field saamaynta transistor VDMOS (Vertical Double-Diffused MOSFET) iyo lateral laba-qaybsan biraha oxide semiconductor field saamaynta transistor LDMOS (Lateral Double Double - MOSFET baahsan).
Aaladaha VDMOS waxa lagu nashqadeeyay kanaal toosan. Marka la barbar dhigo aaladaha DMOS ee dambe, waxay leeyihiin danab burbursan oo sarreeya iyo awoodaha wax ka qabashada hadda, laakiin iska caabbinta weli waa mid weyn.
Aaladaha LDMOS waxaa loogu talagalay kanaalka lateral waana aaladaha MOSFET awood asymmetrical ah. Marka la barbar dhigo aaladaha DMOS ee toosan, waxay oggolaadaan iska caabin hoose iyo xawaare beddelid degdeg ah.
Marka la barbar dhigo MOSFET-yada dhaqameed, DMOS waxay leedahay awood sare iyo iska caabin hoose, sidaa darteed waxaa si weyn loogu isticmaalaa aaladaha elektiroonigga ah ee awoodda sare leh sida furayaasha korantada, aaladaha korantada iyo wadayaasha baabuurta korantada.
5. BiCMOS
Laba-cirifoodka CMOS waa tignoolajiyad isku xirta CMOS iyo aaladaha laba-cirifoodka ee isla chip isku mar. Fikraddeeda aasaasiga ah waa in loo isticmaalo aaladaha CMOS sida wareegga halbeegga ugu muhiimsan, oo lagu daro aaladaha laba-cirifoodka ama wareegyada halkaasoo culeysyo awood leh loo baahan yahay in la wado. Sidaa darteed, wareegyada BiCMOS waxay leeyihiin faa'iidooyinka isdhexgalka sare iyo isticmaalka tamarta hoose ee wareegyada CMOS, iyo faa'iidooyinka xawaaraha sare iyo awoodaha wadista xooggan ee hadda jira ee wareegyada BJT.
Tignoolajiyada STMicroelectronics 'BiCMOS SiGe (silicon germanium) waxay isku daraysaa qaybaha RF, analoogga iyo dhijitaalka ah ee hal chip, taas oo si weyn u dhimi karta tirada qaybaha dibadda iyo kor u qaadida isticmaalka awoodda.
6. BCD
Bipolar-CMOS-DMOS, tignoolajiyadani waxay samayn kartaa laba-cirifoodka, CMOS iyo DMOS qalab isku mid ah, oo loo yaqaan habka BCD, kaas oo markii ugu horreysay si guul leh u soo saartay STMicroelectronics (ST) 1986.
Laba-cirifoodka waxay ku habboon yihiin wareegyada analoogga ah, CMOS waxay ku habboon tahay wareegyada dhijitaalka ah iyo kuwa macquulka ah, iyo DMOS waxay ku habboon tahay qalabka korontada iyo tamarta sare. BCD waxay isku daraysaa faa'iidooyinka saddexda. Horumar joogto ah ka dib, BCD waxaa si weyn loogu isticmaalaa wax soo saarka dhinacyada maaraynta korantada, helitaanka xogta analooga iyo hawl-wadeennada awoodda. Sida laga soo xigtay website-ka rasmiga ah ee ST, habka qaan-gaadhka ah ee BCD wuxuu weli ku dhow yahay 100nm, 90nm ayaa weli ku jira naqshadeynta, iyo 40nmBCD tignoolajiyada ayaa iska leh alaabteeda soo socota ee horumarinta.
Waqtiga boostada: Sebtembar-10-2024