Хуш омадед ба вебсайти мо барои маълумоти маҳсулот ва машварат.
Вебсайти мо:https://www.vet-china.com/
Вақте ки равандҳои истеҳсоли нимноқилҳо пешрафтҳоро идома медиҳанд, изҳороти машҳур бо номи "Қонуни Мур" дар ин соҳа паҳн шудааст. Он аз ҷониби Гордон Мур, яке аз асосгузорони Intel, соли 1965 пешниҳод шудааст. Мазмуни асосии он иборат аст аз: шумораи транзисторҳое, ки дар микросхемаҳои интегралӣ ҷойгир карда мешаванд, тақрибан дар ҳар 18 то 24 моҳ ду баробар зиёд мешаванд. Ин конун на танхо тахлил ва пешгуии тамоюли тараккиёти саноат, балки кувваи пешбарандаи инки-шофи процессхои истехсолии нимнокилхо мебошад — хама чиз аз он иборат аст, ки транзисторхои хачмашон хурдтар ва кори устуворонаро ба вучуд оваранд. Аз солҳои 1950 то имрӯз, тақрибан 70 сол, ҳамагӣ технологияҳои BJT, MOSFET, CMOS, DMOS ва гибридии равандҳои BiCMOS ва BCD таҳия шудаанд.
1. BJT
Транзистори биполярии гузаргоҳ (BJT), ки маъмулан триод номида мешавад. Ҷараёни заряд дар транзистор асосан аз ҳисоби диффузия ва ҳаракати дрейфи интиқолдиҳандагон дар гузаргоҳи PN вобаста аст. Азбаски он ҷараёни ҳам электронҳо ва ҳам сӯрохиҳоро дар бар мегирад, онро дастгоҳи биполярӣ меноманд.
Ба таърихи таваллуди он назар афканем. Аз сабаби идеяи иваз кардани триодҳои вакуумӣ бо пурқувваткунандаҳои сахт, Шокли пешниҳод кард, ки дар тобистони соли 1945 тадқиқоти бунёдӣ оид ба нимноқилҳо анҷом дода шавад. Дар нимаи дуюми соли 1945, Bell Labs як гурӯҳи тадқиқотии физикаи ҷисмҳои сахтро бо роҳбарии Шокли таъсис дод. Дар ин гурУх на танхо физикхо, балки инженерхо ва химикхо низ хастанд, ки дар байни онхо физики назариявй Бардин ва физики тачрибавй Браттейн хастанд. Дар моҳи декабри соли 1947, воқеае, ки наслҳои баъдӣ як марҳилаи муҳим ҳисобида мешуданд, ба таври олиҷаноб рӯй дод - Бардин ва Браттейн аввалин транзистори контактии германийро бо пурқувваткунии ҷорӣ бомуваффақият ихтироъ карданд.
Аввалин транзистори тамоси Бардин ва Браттейн
Дере нагузашта, Шокли транзистори дуқутбаро дар соли 1948 ихтироъ кард. Вай пешниҳод кард, ки транзистор метавонад аз ду пайванди pn иборат бошад, ки яке ба пеш ва дигаре баръакс баръакс аст ва дар моҳи июни соли 1948 патент ба даст овард. Дар соли 1949 ӯ назарияи муфассалро нашр кард. кори транзистори пайвасткунанда. Пас аз зиёда аз ду сол, олимон ва муҳандисон дар лабораторияи Bell раванди ноил шудан ба истеҳсоли оммавии транзисторҳои пайвасткуниро таҳия карданд (марҳила дар соли 1951), давраи нави технологияи электрониро мекушоянд. Шокли, Бардин ва Браттейн якҷоя бо эътирофи саҳми онҳо дар ихтирои транзисторҳо ҷоизаи Нобел дар соҳаи физикаро дар соли 1956 ба даст оварданд.
Диаграммаи сохтории оддии транзистори биполярии NPN
Дар мавриди сохтори транзисторҳои пайванди дуқутбаӣ, BJT-ҳои маъмул NPN ва PNP мебошанд. Сохтори муфассали дохилӣ дар расми зер нишон дода шудааст. Минтақаи нимноқилҳои ифлос, ки ба эмитент мувофиқ аст, минтақаи эмитент мебошад, ки консентратсияи баланди допинг дорад; минтақаи нимноқилҳои ифлосии мувофиқ ба пойгоҳ минтақаи пойгоҳ мебошад, ки паҳнои хеле лоғар ва консентратсияи допинг хеле паст аст; минтақаи нимноқилҳои наҷосати ба коллектор мувофиқ минтақаи коллекторӣ мебошад, ки майдони калон ва консентратсияи допинг хеле паст дорад.
Бартариҳои технологияи BJT суръати вокуниши баланд, интиқоли баланд (тағйирёбии шиддати воридотӣ ба тағироти бузурги ҷараёни баромад мувофиқат мекунанд), садои паст, дақиқии баланди аналогӣ ва қобилияти рондани ҷорӣ; камбудиҳо интегратсияи паст (умқи амудиро бо андозаи паҳлуӣ кам кардан мумкин нест) ва истеъмоли зиёди қувваи барқ мебошанд.
2. MOS
Транзистори нимноқилҳои оксиди металлӣ (FET), яъне транзистори эффекти саҳроӣ, ки гузариши канали нимноқилро (S) тавассути истифодаи шиддат ба дарвозаи қабати металлӣ (M-металлӣ) ва Манбаъ тавассути қабати оксиди (қабати О-изолятсияи SiO2) барои тавлиди таъсири майдони электрикӣ. Азбаски дарвоза ва манбаъ, дарвоза ва дренаж бо қабати изолятсияи SiO2 ҷудо карда шудаанд, MOSFET инчунин транзистори изолятсияи майдони эффекти дарвоза номида мешавад. Дар соли 1962, Bell Labs расман рушди бомуваффақият эълон кард, ки он яке аз марҳилаҳои муҳимтарин дар таърихи рушди нимноқилҳо гардид ва бевосита заминаи техникии пайдоиши хотираи нимноқилҳоро гузошт.
Мувофиқи намуди канали интиқолдиҳанда MOSFET-ро ба канали P ва N тақсим кардан мумкин аст. Аз рӯи амплитудаи шиддати дарвоза онро ба чунинҳо тақсим кардан мумкин аст: навъи камшавӣ-ҳангоме ки шиддати дарвоза сифр аст, дар байни дренаж ва манбаъ канали ноқилӣ мавҷуд аст; навъи такмилдиҳӣ-барои дастгоҳҳои канали N (P), канали интиқолдиҳанда танҳо вақте мавҷуд аст, ки шиддати дарвоза аз (камтар аз) сифр зиёд бошад ва қувваи MOSFET асосан навъи такмилдиҳии канали N мебошад.
Фарқиятҳои асосии байни MOS ва триод иборатанд аз, аммо бо нуктаҳои зерин маҳдуд нестанд:
-Триодҳо дастгоҳҳои биполярӣ мебошанд, зеро ҳам аксарият ва ҳам интиқолдиҳандагони ақаллият дар як вақт иштирок мекунанд; дар ҳоле ки MOS барқро танҳо тавассути интиқолдиҳандагони аксарияти нимноқилҳо мегузаронад ва онро транзистори якқутбӣ низ меноманд.
-Триодҳо дастгоҳҳое мебошанд, ки бо ҷараён идорашаванда бо истеъмоли қувваи нисбатан баланд; дар ҳоле ки MOSFETҳо дастгоҳҳои бо шиддат идорашаванда бо масрафи қувваи кам мебошанд.
-Триодҳо муқовимати калон доранд, дар ҳоле ки найҳои MOS муқовимати хурд доранд, ҳамагӣ чандсад миллиом. Дар дастгоҳҳои электрикии ҷорӣ, қубурҳои MOS одатан ҳамчун коммутаторҳо истифода мешаванд, асосан аз он сабаб, ки самаранокии MOS нисбат ба триодҳо нисбатан баланд аст.
-Триодҳо арзиши нисбатан фоиданок доранд ва қубурҳои MOS нисбатан гарон мебошанд.
-Дар айни замон, қубурҳои MOS барои иваз кардани триодҳо дар аксари сенарияҳо истифода мешаванд. Танҳо дар баъзе сенарияҳои камқувват ё беэҳсос, мо триодҳоро бо назардошти бартарии нарх истифода мебарем.
3. CMOS
Нимноқилҳои иловагии оксиди металлӣ: Технологияи CMOS барои сохтани дастгоҳҳои электронӣ ва схемаҳои мантиқӣ транзисторҳои нимноқилҳои оксиди металлии навъи p ва n (MOSFETs) -ро истифода мебарад. Дар расми зерин табдилдиҳандаи маъмули CMOS нишон дода шудааст, ки барои табдили "1→0" ё "0→1" истифода мешавад.
Тасвири зерин як буриши маъмулии CMOS мебошад. Дар тарафи чап NMS ва тарафи рост PMOS аст. Қутбҳои G-и ду MOS ҳамчун вуруди умумии дарвоза бо ҳам пайваст мешаванд ва қутбҳои D ҳамчун баромади умумии дренаж пайваст карда мешаванд. VDD ба манбаи PMOS ва VSS ба манбаи NMOS пайваст аст.
Дар соли 1963, Ванлас ва Сах аз Fairchild Semiconductor схемаи CMOS-ро ихтироъ карданд. Дар соли 1968, Корпоратсияи Радиои Амрико (RCA) аввалин маҳсулоти микросхемаи интегралии CMOS-ро таҳия кард ва аз он вақт инҷониб схемаи CMOS ба рушди бузург ноил шуд. Афзалиятҳои он истеъмоли ками нерӯ ва ҳамгироии баланд мебошанд (раванди STI/LOCOS метавонад минбаъд ҳамгироиро беҳтар кунад); нуқсони он мавҷудияти эффекти қулф аст (тағйирёбии баръакси PN junction ҳамчун ҷудокунӣ байни қубурҳои MOS истифода мешавад ва дахолат метавонад ба осонӣ ҳалқаи мукаммалро ташкил кунад ва схемаро сӯзонад).
4. DMOS
Нимноқилҳои дукаратаи оксиди металлӣ: Ба сохтори дастгоҳҳои оддии MOSFET, он инчунин дорои манбаъ, дренаж, дарвоза ва дигар электродҳо мебошад, аммо шиддати шикастани охири дренаж баланд аст. Раванди диффузияи дукарата истифода мешавад.
Дар расми зер буриши DMOS-и стандартии N-канал нишон дода шудааст. Ин навъи дастгоҳи DMOS одатан дар замимаҳои коммутатсионӣ дар паҳлӯи паст истифода мешавад, ки манбаи MOSFET ба замин пайваст аст. Илова бар ин, канали P-DMOS мавҷуд аст. Ин навъи дастгоҳи DMOS одатан дар замимаҳои коммутатсионӣ дар паҳлӯи баланд истифода мешавад, ки дар он манбаи MOSFET ба шиддати мусбат пайваст аст. Ба монанди CMOS, дастгоҳҳои иловагии DMOS MOSFET-ҳои N-канал ва P-каналро дар як чип барои таъмин кардани функсияҳои ивазкунии иловагӣ истифода мебаранд.
Вобаста аз самти канал, DMOS-ро ба ду намуд тақсим кардан мумкин аст, аз ҷумла транзистори саҳроиии амудии дукаратаи оксиди нимноқилӣ VDMOS (Vertical Double-diffused MOSFET) ва транзистори саҳроии оксиди нимноқилҳои паҳлуии дукарата паҳншудаи оксиди металлӣ LDMOS (Лтерал дукарата) - MOSFET-и паҳншуда).
Дастгоҳҳои VDMOS бо канали амудӣ тарҳрезӣ шудаанд. Дар муқоиса бо дастгоҳҳои паҳлӯии DMOS, онҳо дорои шиддати баландтари вайроншавӣ ва қобилияти коркарди ҷорӣ мебошанд, аммо муқовимат то ҳол нисбатан калон аст.
Дастгоҳҳои LDMOS бо канали паҳлуӣ тарҳрезӣ шудаанд ва дастгоҳҳои асимметрии MOSFET мебошанд. Дар муқоиса бо дастгоҳҳои амудии DMOS, онҳо имкон медиҳанд, ки муқовимати паст ва суръати гузариш тезтар шавад.
Дар муқоиса бо MOSFET-ҳои анъанавӣ, DMOS дорои иқтидори баландтар ва муқовимати камтар аст, аз ин рӯ он дар дастгоҳҳои электронии пуриқтидор ба монанди коммутаторҳои барқ, асбобҳои барқӣ ва драйвҳои автомобилии барқӣ васеъ истифода мешавад.
5. BiCMOS
Биполярӣ CMOS технологияест, ки CMOS ва дастгоҳҳои биполяриро дар як чип ҳамзамон муттаҳид мекунад. Идеяи асосии он истифодаи дастгоҳҳои CMOS ҳамчун схемаи асосии воҳид ва илова кардани дастгоҳҳои биполярӣ ё схемаҳое мебошад, ки дар он ҷо борҳои бузурги иқтидор бояд ронда шаванд. Аз ин рӯ, схемаҳои BiCMOS бартариҳои ҳамгироии баланд ва истеъмоли ками нерӯи схемаҳои CMOS ва бартариҳои суръати баланд ва қобилияти рондани ҷараёни пурқуввати схемаҳои BJT доранд.
Технологияи STMicroelectronics BiCMOS SiGe (germanium кремний) қисмҳои RF, аналогӣ ва рақамиро дар як чипи ягона муттаҳид мекунад, ки метавонад шумораи ҷузъҳои берунаро ба таври назаррас коҳиш диҳад ва масрафи нерӯи барқро оптимизатсия кунад.
6. BCD
Bipolar-CMOS-DMOS, ин технология метавонад дастгоҳҳои биполярӣ, CMOS ва DMOS-ро дар як чип созад, ки раванди BCD номида мешавад, ки бори аввал аз ҷониби STMicroelectronics (ST) соли 1986 бомуваффақият таҳия шудааст.
Биполярӣ барои схемаҳои аналогӣ мувофиқ аст, CMOS барои схемаҳои рақамӣ ва мантиқӣ ва DMOS барои дастгоҳҳои барқ ва баландшиддат мувофиқ аст. BCD бартариҳои ин серо муттаҳид мекунад. Пас аз такмили пайваста, BCD дар маҳсулот дар соҳаҳои идоракунии нерӯ, ба даст овардани маълумотҳои аналогӣ ва фаъолкунандаҳои барқ ба таври васеъ истифода мешавад. Тибқи вебсайти расмии ST, раванди баркамол барои BCD ҳоло ҳам тақрибан 100 нм аст, 90 нм ҳанӯз дар тарҳрезии прототип аст ва технологияи 40 nmBCD ба маҳсулоти насли ояндаи он дар ҳоли таҳия аст.
Вақти фиристодан: сентябр-10-2024