Maligayang pagdating sa aming website para sa impormasyon ng produkto at konsultasyon.
Ang aming website:https://www.vet-china.com/
Habang ang mga proseso ng pagmamanupaktura ng semiconductor ay patuloy na gumagawa ng mga tagumpay, isang sikat na pahayag na tinatawag na "Moore's Law" ay umiikot sa industriya. Ito ay iminungkahi ni Gordon Moore, isa sa mga tagapagtatag ng Intel, noong 1965. Ang pangunahing nilalaman nito ay: ang bilang ng mga transistor na maaaring ma-accommodate sa isang integrated circuit ay doble ng humigit-kumulang bawat 18 hanggang 24 na buwan. Ang batas na ito ay hindi lamang isang pagsusuri at hula ng takbo ng pag-unlad ng industriya, kundi isang puwersang nagtutulak para sa pagbuo ng mga proseso ng pagmamanupaktura ng semiconductor - ang lahat ay upang gumawa ng mga transistor na may mas maliit na sukat at matatag na pagganap. Mula noong 1950s hanggang sa kasalukuyan, humigit-kumulang 70 taon, isang kabuuang BJT, MOSFET, CMOS, DMOS, at hybrid na BiCMOS at BCD na mga teknolohiyang proseso ang nabuo.
1. BJT
Bipolar junction transistor (BJT), na karaniwang kilala bilang triode. Ang daloy ng singil sa transistor ay higit sa lahat dahil sa diffusion at drift motion ng mga carrier sa PN junction. Dahil ito ay nagsasangkot ng daloy ng parehong mga electron at butas, ito ay tinatawag na bipolar device.
Pagbabalik tanaw sa kasaysayan ng kapanganakan nito. Dahil sa ideya ng pagpapalit ng mga vacuum triode ng mga solidong amplifier, iminungkahi ni Shockley na magsagawa ng pangunahing pananaliksik sa mga semiconductor noong tag-araw ng 1945. Sa ikalawang kalahati ng 1945, itinatag ng Bell Labs ang isang solid-state physics research group na pinamumunuan ni Shockley. Sa grupong ito, hindi lang mga physicist, kundi pati na rin ang mga circuit engineer at chemist, kasama sina Bardeen, isang theoretical physicist, at Brattain, isang experimental physicist. Noong Disyembre 1947, isang kaganapan na itinuturing na isang milestone ng mga susunod na henerasyon ay nangyari nang mahusay - matagumpay na naimbento nina Bardeen at Brattain ang unang germanium point-contact transistor sa mundo na may kasalukuyang amplification.
Bardeen at Brattain ang unang point-contact transistor
Di-nagtagal pagkatapos noon, naimbento ni Shockley ang bipolar junction transistor noong 1948. Iminungkahi niya na ang transistor ay maaaring binubuo ng dalawang pn junction, isang forward bias at ang isa ay reverse bias, at nakakuha ng patent noong Hunyo 1948. Noong 1949, inilathala niya ang detalyadong teorya. ng pagtatrabaho ng junction transistor. Makalipas ang mahigit dalawang taon, ang mga siyentipiko at inhinyero sa Bell Labs ay bumuo ng isang proseso upang makamit ang mass production ng mga junction transistors (milestone noong 1951), na nagbubukas ng bagong panahon ng electronic technology. Bilang pagkilala sa kanilang mga kontribusyon sa pag-imbento ng mga transistor, magkatuwang na nanalo sina Shockley, Bardeen at Brattain ng 1956 Nobel Prize sa Physics.
Simpleng structural diagram ng NPN bipolar junction transistor
Tungkol sa istruktura ng bipolar junction transistors, ang mga karaniwang BJT ay NPN at PNP. Ang detalyadong panloob na istraktura ay ipinapakita sa figure sa ibaba. Ang impurity semiconductor region na naaayon sa emitter ay ang emitter region, na may mataas na doping concentration; ang impurity semiconductor region na naaayon sa base ay ang base region, na may napakanipis na lapad at napakababang doping concentration; ang impurity semiconductor region na naaayon sa collector ay ang collector region, na may malaking lugar at napakababang doping concentration.
Ang mga bentahe ng teknolohiya ng BJT ay mataas na bilis ng pagtugon, mataas na transconductance (ang mga pagbabago sa boltahe ng input ay tumutugma sa malalaking pagbabago sa kasalukuyang output), mababang ingay, mataas na katumpakan ng analog, at malakas na kasalukuyang kakayahan sa pagmamaneho; ang mga disadvantages ay mababa ang integration (vertical depth ay hindi maaaring bawasan sa lateral size) at mataas na power consumption.
2. MOS
Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (Metal Oxide Semiconductor FET), iyon ay, isang field effect transistor na kumokontrol sa switch ng semiconductor (S) conductive channel sa pamamagitan ng paglalagay ng boltahe sa gate ng metal layer (M-metal aluminum) at ang pinagmulan sa pamamagitan ng oxide layer (O-insulating layer SiO2) upang makabuo ng epekto ng electric field. Dahil ang gate at ang source, at ang gate at ang drain ay isolated ng SiO2 insulating layer, ang MOSFET ay tinatawag ding insulated gate field effect transistor. Noong 1962, opisyal na inihayag ng Bell Labs ang matagumpay na pag-unlad, na naging isa sa pinakamahalagang milestone sa kasaysayan ng pag-unlad ng semiconductor at direktang inilatag ang teknikal na pundasyon para sa pagdating ng memorya ng semiconductor.
Ang MOSFET ay maaaring nahahati sa P channel at N channel ayon sa uri ng conductive channel. Ayon sa amplitude ng boltahe ng gate, maaari itong nahahati sa: uri ng pag-ubos-kapag ang boltahe ng gate ay zero, mayroong isang conductive channel sa pagitan ng alisan ng tubig at ang pinagmulan; uri ng pagpapahusay-para sa mga aparatong N (P) channel, mayroong isang conductive channel lamang kapag ang boltahe ng gate ay mas malaki kaysa sa (mas mababa sa) zero, at ang power MOSFET ay pangunahing uri ng pagpapahusay ng N channel.
Kabilang sa mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng MOS at triode ang ngunit hindi limitado sa mga sumusunod na punto:
-Ang mga triode ay mga bipolar na aparato dahil ang mga carrier ng mayorya at minorya ay nakikilahok sa pagpapadaloy sa parehong oras; habang ang MOS ay nagsasagawa lamang ng kuryente sa pamamagitan ng karamihan sa mga carrier sa semiconductors, at tinatawag ding unipolar transistor.
-Ang mga triode ay kasalukuyang kinokontrol na mga aparato na may medyo mataas na paggamit ng kuryente; habang ang mga MOSFET ay mga aparatong kontrolado ng boltahe na may mababang paggamit ng kuryente.
-Ang mga triode ay may malaking on-resistance, habang ang MOS tubes ay may maliit na on-resistance, ilang daang milliohms lamang. Sa kasalukuyang mga de-koryenteng aparato, ang mga tubo ng MOS ay karaniwang ginagamit bilang mga switch, pangunahin dahil ang kahusayan ng MOS ay medyo mataas kumpara sa mga triode.
-Ang mga triode ay may medyo kapaki-pakinabang na gastos, at ang mga tubo ng MOS ay medyo mahal.
-Sa ngayon, ang mga MOS tube ay ginagamit upang palitan ang mga triode sa karamihan ng mga sitwasyon. Sa ilang low-power o power-insensitive na sitwasyon lang, gagamit kami ng mga triode na isinasaalang-alang ang bentahe sa presyo.
3. CMOS
Complementary Metal Oxide Semiconductor: Gumagamit ang teknolohiya ng CMOS ng komplementaryong p-type at n-type na metal oxide semiconductor transistors (MOSFETs) upang bumuo ng mga electronic device at logic circuit. Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng isang karaniwang CMOS inverter, na ginagamit para sa "1→0" o "0→1" na conversion.
Ang sumusunod na figure ay isang tipikal na cross-section ng CMOS. Ang kaliwang bahagi ay NMS, at ang kanang bahagi ay PMOS. Ang mga G pole ng dalawang MOS ay konektado nang magkasama bilang isang karaniwang gate input, at ang mga D pole ay konektado nang magkasama bilang isang karaniwang drain output. Ang VDD ay konektado sa pinagmulan ng PMOS, at ang VSS ay konektado sa pinagmulan ng NMOS.
Noong 1963, naimbento nina Wanlass at Sah ng Fairchild Semiconductor ang CMOS circuit. Noong 1968, binuo ng American Radio Corporation (RCA) ang unang produkto ng integrated circuit ng CMOS, at mula noon, nakamit ng CMOS circuit ang mahusay na pag-unlad. Ang mga bentahe nito ay mababa ang pagkonsumo ng kuryente at mataas na pagsasama (STI/LOCOS na proseso ay maaaring higit pang mapabuti ang pagsasama); ang kawalan nito ay ang pagkakaroon ng isang lock effect (PN junction reverse bias ay ginagamit bilang paghihiwalay sa pagitan ng MOS tubes, at pagkagambala ay madaling bumuo ng isang pinahusay na loop at masunog ang circuit).
4. DMOS
Double-Diffused Metal Oxide Semiconductor: Katulad ng istraktura ng mga ordinaryong MOSFET device, mayroon din itong source, drain, gate at iba pang electrodes, ngunit mataas ang breakdown voltage ng drain end. Ginagamit ang double diffusion process.
Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng cross-section ng isang karaniwang N-channel DMOS. Ang ganitong uri ng DMOS device ay karaniwang ginagamit sa mga low-side switching application, kung saan ang pinagmulan ng MOSFET ay konektado sa lupa. Bilang karagdagan, mayroong isang P-channel DMOS. Ang ganitong uri ng DMOS device ay karaniwang ginagamit sa mga high-side switching application, kung saan ang pinagmulan ng MOSFET ay konektado sa isang positibong boltahe. Katulad ng CMOS, ang mga pantulong na DMOS device ay gumagamit ng mga N-channel at P-channel na MOSFET sa parehong chip upang magbigay ng mga pantulong na switching function.
Depende sa direksyon ng channel, ang DMOS ay maaaring nahahati sa dalawang uri, katulad ng vertical double-diffused metal oxide semiconductor field effect transistor VDMOS (Vertical Double-Diffused MOSFET) at lateral double-diffused metal oxide semiconductor field effect transistor LDMOS (Lateral Double -Diffused MOSFET).
Ang mga VDMOS device ay idinisenyo gamit ang vertical channel. Kung ikukumpara sa mga lateral DMOS device, mayroon silang mas mataas na breakdown voltage at kasalukuyang mga kakayahan sa paghawak, ngunit ang on-resistance ay medyo malaki pa rin.
Idinisenyo ang mga LDMOS device na may lateral channel at mga asymmetric power MOSFET device. Kung ikukumpara sa mga vertical na DMOS device, pinapayagan ng mga ito ang mas mababang on-resistance at mas mabilis na bilis ng paglipat.
Kung ikukumpara sa mga tradisyunal na MOSFET, ang DMOS ay may mas mataas na on-capacitance at mas mababang resistensya, kaya malawak itong ginagamit sa mga high-power na electronic device gaya ng power switch, power tools at electric vehicle drive.
5. BiCMOS
Ang Bipolar CMOS ay isang teknolohiya na nagsasama ng CMOS at mga bipolar device sa parehong chip nang sabay. Ang pangunahing ideya nito ay ang paggamit ng mga CMOS device bilang pangunahing yunit ng circuit, at magdagdag ng mga bipolar na aparato o circuit kung saan ang malalaking capacitive load ay kinakailangan upang himukin. Samakatuwid, ang mga circuit ng BiCMOS ay may mga pakinabang ng mataas na pagsasama at mababang pagkonsumo ng kuryente ng mga circuit ng CMOS, at ang mga bentahe ng mataas na bilis at malakas na kasalukuyang mga kakayahan sa pagmamaneho ng mga BJT circuit.
Ang teknolohiyang BiCMOS SiGe (silicon germanium) ng STMicroelectronics ay nagsasama ng RF, analog at digital na mga bahagi sa isang chip, na maaaring makabuluhang bawasan ang bilang ng mga panlabas na bahagi at i-optimize ang paggamit ng kuryente.
6. BCD
Bipolar-CMOS-DMOS, ang teknolohiyang ito ay maaaring gumawa ng bipolar, CMOS at DMOS na mga device sa parehong chip, na tinatawag na BCD process, na unang matagumpay na binuo ng STMicroelectronics (ST) noong 1986.
Ang bipolar ay angkop para sa mga analog na circuit, ang CMOS ay angkop para sa mga digital at logic circuit, at ang DMOS ay angkop para sa mga power at high-voltage na device. Pinagsasama ng BCD ang mga pakinabang ng tatlo. Pagkatapos ng patuloy na pagpapabuti, ang BCD ay malawakang ginagamit sa mga produkto sa larangan ng pamamahala ng kapangyarihan, pagkuha ng analog na data at mga actuator ng kuryente. Ayon sa opisyal na website ng ST, ang mature na proseso para sa BCD ay nasa paligid pa rin ng 100nm, ang 90nm ay nasa prototype na disenyo pa rin, at ang 40nmBCD na teknolohiya ay kabilang sa mga susunod na henerasyong produkto nito sa ilalim ng pagbuo.
Oras ng post: Set-10-2024