Önüm maglumatlary we maslahat üçin web sahypamyza hoş geldiňiz.
Sahypamyz:https://www.vet-china.com/
Ondarymgeçirijiniň önümçilik prosesleri öňegidişlikleri dowam etdirýärkä, "Muryň kanuny" atly meşhur jümle bu pudakda ýaýrady. 1965-nji ýylda "Intel" -i esaslandyryjylaryň biri Gordon Mur tarapyndan teklip edilipdi. Esasy mazmuny: integral zynjyrda ýerleşdirilip bilinjek tranzistorlaryň sany takmynan 18-25 aýda iki esse artar. Bu kanun diňe bir pudagyň ösüş tendensiýasyny seljermek we çaklamak bilen çäklenmän, ýarymgeçiriji önümçilik prosesleriniň ösmegine itergi beriji güýçdir - hemme zat kiçi göwrümli we durnukly öndürijilikli tranzistorlary döretmekden ybarat. 1950-nji ýyllardan şu güne çenli takmynan 70 ýyl bäri jemi BJT, MOSFET, CMOS, DMOS we gibrid BiCMOS we BCD proses tehnologiýalary işlenip düzüldi.
1. BJT
Köplenç triod diýlip atlandyrylýan iki taraplaýyn çatryk tranzistor (BJT). Tranzistordaky zarýad akymy esasan PN çatrygynda göterijileriň ýaýramagy we süýşmegi bilen baglanyşyklydyr. Elektronlaryň we deşikleriň akymyny öz içine alýandygy sebäpli, oňa bipolýar enjam diýilýär.
Dogluşynyň taryhyna ser salanymyzda. Wakuum triodlaryny gaty güýçlendirijiler bilen çalyşmak pikiri sebäpli Şokli 1945-nji ýylyň tomsunda ýarymgeçirijiler barada esasy gözlegleri geçirmegi teklip etdi. 1945-nji ýylyň ikinji ýarymynda Bell Labs Şokliniň ýolbaşçylygyndaky berk döwlet fizika gözleg toparyny döretdi. Bu toparda diňe bir fizikler däl, eýsem teoretiki fizik Bardeen we eksperimental fizik Brattain ýaly elektrik inersenerleri we himikler hem bar. 1947-nji ýylyň dekabrynda soňky nesiller tarapyndan şanly senä öwrülen waka ajaýyp bolup geçdi - Bardin we Brattain häzirki güýçlendirme bilen dünýäde ilkinji germaniý nokady kontakt tranzistoryny üstünlikli oýlap tapdylar.
Bardin we Brattain ilkinji nokat kontakt tranzistory
Az salymdan Şokli 1948-nji ýylda bipolý çatryk tranzistory oýlap tapdy.Tanzistoryň iki pn çatrygyndan ybarat bolup biljekdigini öňe sürdi, biri öňe tarap, beýlekisi ters taraply we 1948-nji ýylyň iýun aýynda patent aldy. 1949-njy ýylda jikme-jik teoriýany neşir etdi. çatryk tranzistorynyň işleýşi. Iki ýyldan gowrak wagtdan soň, Bell Labs-yň alymlary we inersenerleri elektron tehnologiýanyň täze eýýamyny açyp, çatryk tranzistorlarynyň köpçülikleýin öndürilmegini gazanmak üçin bir prosesi döretdiler (1951-nji ýylda möhüm döwür). Tranzistorlary oýlap tapmaga goşan goşantlary sebäpli Şokli, Bardin we Brattain bilelikde 1956-njy ýylda fizika boýunça Nobel baýragyny aldylar.
NPN bipolýar çatryk tranzistorynyň ýönekeý gurluş diagrammasy
Bipolýar çatryk tranzistorlarynyň gurluşy barada aýdylanda, umumy BJT-ler NPN we PNP. Jikme-jik içerki gurluş aşakdaky suratda görkezilýär. Emitere laýyk gelýän haramlyk ýarymgeçiriji sebiti, ýokary doping konsentrasiýasy bolan emitter sebitidir; bazasyna gabat gelýän haramlyk ýarymgeçiriji sebiti, örän inçe ini we gaty pes doping konsentrasiýasy bolan esasy sebitdir; Kollektora gabat gelýän hapa ýarymgeçiriji sebiti, uly meýdany we doping konsentrasiýasy gaty pes bolan kollektor sebiti.
BJT tehnologiýasynyň artykmaçlyklary ýokary jogap tizligi, ýokary geçirijilik (giriş naprýa changeseniýesiniň üýtgemegi uly çykyş tok üýtgemelerine gabat gelýär), pes ses, ýokary analog takyklygy we güýçli tok hereketlendirijilik ukybydyr; ýetmezçilikleri pes integrasiýa (dikligine çuňlugy gapdal ululygy bilen peseldip bolmaz) we ýokary güýç sarp etmekdir.
2. MOS
Metal oksid ýarymgeçiriji meýdan effekt tranzistory (metal oksid ýarymgeçiriji FET), ýagny ýarym gatlagyň (S) geçiriji kanalynyň demir gatlagynyň (M-metal alýumin) we derwezesine naprýa .eniýe ulanyp, meýdan täsir tranzistory. elektrik meýdanynyň täsirini döretmek üçin oksid gatlagynyň (O izolýasiýa gatlagy SiO2) çeşmesi. Derwezäniň we çeşmäniň, derwezäniň we zeýkeşiň SiO2 izolýasiýa gatlagy bilen izolirlenenligi sebäpli, MOSFET izolýasiýa edilen derwezäniň meýdan täsiri tranzistory hem diýilýär. 1962-nji ýylda “Bell Labs” ýarymgeçirijiniň ösüş taryhynda iň möhüm tapgyrlaryň birine öwrülen we ýarymgeçirijiniň ýadynyň döremegine gönüden-göni tehniki esas döreden üstünlikli ösüşi resmi taýdan yglan etdi.
MOSFET geçiriji kanalyň görnüşine görä P kanalyna we N kanalyna bölünip bilner. Derwezäniň naprýa; eniýe amplitudasyna görä, oňa bölünip bilner: tükenmegiň görnüşi - derwezäniň naprýa; eniýesi nola deň bolsa, zeýkeş bilen çeşmäniň arasynda geçiriji kanal bar; N (P) kanal enjamlary üçin gowulandyryş görnüşi, diňe derwezäniň naprýa .eniýesi noldan uly bolanda geçiriji kanal bar, we MOSFET güýji esasan N kanaly güýçlendirmek görnüşidir.
MOS bilen triodyň arasyndaky esasy tapawutlar aşakdaky nokatlar bilen çäklenmeýär:
-Triodlar bipolýar enjamlar, sebäbi köplük we azlyk göterijiler bir wagtyň özünde geçirişe gatnaşýarlar; MOS diňe ýarymgeçirijilerde köp göterijileriň üsti bilen elektrik geçirýär we bir polýar tranzistor hem diýilýär.
-Triodlar, has ýokary energiýa sarp edýän tok bilen dolandyrylýan enjamlar; MOSFET-ler bolsa az sarp edýän naprýa .eniýe bilen dolandyrylýan enjamlar.
-Triodlaryň uly garşylygy bar, MOS turbalarynyň garşylygy az, bary-ýogy birnäçe ýüz milliohm. Häzirki elektrik enjamlarynda MOS turbalary köplenç wyklýuçatel hökmünde ulanylýar, esasanam üçlüge garanyňda MOS-nyň netijeliligi has ýokary.
-Triodlaryň has amatly bahasy bar, MOS turbalary bolsa has gymmat.
-Häzirki wagtda köp senariýada triodlary çalyşmak üçin MOS turbalary ulanylýar. Diňe käbir pes güýçli ýa-da güýç duýgur däl ssenariýalarda bahanyň artykmaçlygyny göz öňünde tutup üçlügi ulanarys.
3. CMOS
Goşmaça metal oksidi ýarymgeçiriji: CMOS tehnologiýasy elektron enjamlary we logiki zynjyrlary gurmak üçin goşmaça p görnüşli we n görnüşli metal oksidi ýarymgeçiriji tranzistorlary (MOSFET) ulanýar. Aşakdaky suratda "1 → 0" ýa-da "0 → 1" öwrülişi üçin ulanylýan umumy CMOS inwertory görkezilýär.
Aşakdaky şekil adaty CMOS kesişidir. Çep tarapy NMS, sag tarapy PMOS. Iki MOS-nyň G polýuslary umumy derwezäniň girişi hökmünde birleşdirilýär, D polýuslary bolsa umumy drena output çykyşy hökmünde birleşdirilýär. VDD PMOS çeşmesine, VSS bolsa NMOS çeşmesine birikdirildi.
1963-nji ýylda “Fairchild” ýarymgeçirijisinden Wanlass we Sah CMOS zynjyryny oýlap tapdylar. 1968-nji ýylda Amerikan Radio Korporasiýasy (RCA) ilkinji CMOS integral zynjyr önümini öndürdi we şondan bäri CMOS zynjyry uly ösüş gazandy. Onuň artykmaçlyklary az energiýa sarp etmek we ýokary integrasiýa (STI / LOCOS prosesi integrasiýany hasam gowulandyryp biler); ýetmezçiligi gulplama effektiniň bolmagydyr (PN birikmesiniň ters tarapy MOS turbalarynyň arasynda izolýasiýa hökmünde ulanylýar we päsgelçilik aňsatlyk bilen güýçlendirilen aýlaw döredip we zynjyry ýakyp biler).
4. DMOS
Iki gezek bölünen metal oksidi ýarymgeçiriji: Adaty MOSFET enjamlarynyň gurluşyna meňzeş, çeşmesi, drena ,, derwezesi we beýleki elektrodlary hem bar, ýöne zeýkeşiň ujunyň naprýa .eniýesi ýokary. Iki gezek diffuziýa prosesi ulanylýar.
Aşakdaky surat, adaty N-kanal DMOS-nyň kesişmesini görkezýär. DMOS enjamynyň bu görnüşi, adatça, MOSFET çeşmesiniň ýere birikdirilen pes taraply kommutasiýa programmalarynda ulanylýar. Mundan başga-da, P-kanal DMOS bar. DMOS enjamynyň bu görnüşi, adatça, MOSFET-iň çeşmesi polo positiveitel naprýa .eniýa birikdirilen ýokary derejeli kommutasiýa programmalarynda ulanylýar. CMOS-a meňzeş, goşmaça DMOS enjamlary goşmaça kommutasiýa funksiýalaryny üpjün etmek üçin bir çipde N-kanal we P-kanal MOSFET-lerini ulanýarlar.
Kanalyň ugruna baglylykda DMOS iki görnüşe bölünip bilner, ýagny dik iki ýaýradylan metal oksid ýarymgeçiriji meýdan effekt tranzistory VDMOS (Dik goşa bölünen MOSFET) we gapdal goşa ýaýran metal oksidi ýarymgeçiriji meýdan täsiri tranzistor LDMOS (Gapdal goşa) - Bölünen MOSFET).
VDMOS enjamlary dik kanal bilen bezelendir. Gapdal DMOS enjamlary bilen deňeşdirilende, olaryň ýokary naprýa .eniýe naprýa .eniýesi we häzirki işleýiş mümkinçilikleri bar, ýöne garşylyk henizem uly.
LDMOS enjamlary gapdal kanal bilen işlenip düzüldi we asimmetrik güýç MOSFET enjamlarydyr. Dik DMOS enjamlary bilen deňeşdirilende, has pes garşylyk we has çalt geçiş tizligini üpjün edýär.
Adaty MOSFET-ler bilen deňeşdirilende, DMOS has ýokary kuwwatlylygy we pes garşylygy bar, şonuň üçin elektrik wyklýuçatelleri, elektrik gurallary we elektrik ulagy sürüjileri ýaly ýokary güýçli elektron enjamlarynda giňden ulanylýar.
5. BiCMOS
Bipolar CMOS, CMOS we bipolýar enjamlary şol bir çipde birleşdirýän tehnologiýa. Esasy pikiri, esasy birlik zynjyry hökmünde CMOS enjamlaryny ulanmak we uly kuwwatly ýükleriň sürülmegi zerur bolan bipolýar enjamlary ýa-da zynjyrlary goşmak. Şonuň üçin BiCMOS zynjyrlary ýokary integrasiýa we CMOS zynjyrlarynyň az sarp edilmeginiň artykmaçlyklaryna, we BJT zynjyrlarynyň ýokary tizlikli we güýçli hereketlendiriji mümkinçilikleriniň artykmaçlyklaryna eýedir.
STMicroelectronics 'BiCMOS SiGe (kremniy germaniý) tehnologiýasy, RF, analog we sanly bölekleri bir çipde birleşdirýär, bu daşarky komponentleriň sanyny ep-esli azaldyp we energiýa sarp edilişini optimallaşdyryp biler.
6. BCD
Bipolar-CMOS-DMOS, bu tehnologiýa ilkinji gezek 1986-njy ýylda STMicroelectronics (ST) tarapyndan üstünlikli işlenip düzülen BCD prosesi diýlip atlandyrylýan bir çipde bipolýar, CMOS we DMOS enjamlaryny ýasap biler.
Bipolar analog zynjyrlar üçin, CMOS sanly we logiki zynjyrlar üçin, DMOS güýç we ýokary woltly enjamlar üçin amatly. BCD üçüsiniň artykmaçlyklaryny birleşdirýär. Üznüksiz gowulaşandan soň, BCD energiýa dolandyryş, analog maglumatlary almak we güýç hereketlendirijileri ýaly önümlerde giňden ulanylýar. ST-iň resmi web sahypasyna görä, BCD üçin kämillik prosesi 100nm töweregi, 90nm henizem prototip dizaýnynda we 40nmBCD tehnologiýasy işlenip taýýarlanylýan indiki nesil önümlerine degişlidir.
Iş wagty: 10-2024-nji sentýabr