BJT ، CMOS ، DMOS ۋە باشقا يېرىم ئۆتكۈزگۈچ جەريان تېخنىكىسى

تور بېتىمىزگە مەھسۇلات ئۇچۇرى ۋە مەسلىھەت سورايمىز.

تور بېكىتىمىز:https://www.vet-china.com/

 

يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ياساش جەريانىنىڭ داۋاملىق بۆسۈش ھاسىل قىلىشىغا ئەگىشىپ ، بۇ ساھەدە «مور قانۇنى» ناملىق داڭلىق بايانات تارقىلىپ يۈردى. ئۇنى 1965-يىلى ئىنتېلنىڭ قۇرغۇچىلىرىنىڭ بىرى گوردون مور ئوتتۇرىغا قويغان بولۇپ ، ئۇنىڭ يادرولۇق مەزمۇنى: توپلاشتۇرۇلغان توك يولىغا سىغدۇرالايدىغان ترانسېنىستورلارنىڭ سانى ھەر 18 ئايدىن 24 ئايغىچە بىر قاتلىنىدۇ. بۇ قانۇن سانائەتنىڭ تەرەققىيات يۈزلىنىشىنى تەھلىل قىلىش ۋە ئالدىن پەرەز قىلىش بولۇپلا قالماستىن ، يەنە يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئىشلەپچىقىرىش جەريانىنى تەرەققىي قىلدۇرۇشنىڭ ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچى بولۇپ ، ھەممىسى كىچىكرەك ۋە ئىقتىدارى مۇقىم بولغان ترانسېنىستورنى ياساشتىن ئىبارەت. 20-ئەسىرنىڭ 50-يىللىرىدىن ھازىرغىچە ، تەخمىنەن 70 يىل ئىچىدە ، جەمئىي BJT ، MOSFET ، CMOS ، DMOS ۋە ئارىلاش ماتورلۇق BiCMOS ۋە BCD جەريان تېخنىكىسى بارلىققا كەلدى.

 

1. BJT

ئىككى قۇتۇپلۇق ئۇلىنىش ترانس ist ور (BJT) ، ئادەتتە ئۈچبۇلۇڭ دەپ ئاتىلىدۇ. ترانس ist ورستوردىكى توك ئېقىمى ئاساسلىقى PN ئۇلىنىشىدىكى توشۇغۇچىلارنىڭ تارقىلىشى ۋە يۆتكىلىشچانلىقىدىن بولىدۇ. ئۇ ئېلېكترون ۋە تۆشۈكلەرنىڭ ئېقىمىغا چېتىلىدىغان بولغاچقا ، ئىككى قۇتۇپلۇق ئۈسكۈنە دەپ ئاتىلىدۇ.

ئۇنىڭ تۇغۇلۇش تارىخىغا نەزەر سالىدىغان بولساق. ۋاكۇئۇم ئۈچبۇلۇڭنى قاتتىق كۈچەيتكۈچكە ئالماشتۇرۇش ئويى بولغاچقا ، شوكلېي 1945-يىلى يازدا يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئۈستىدە ئاساسىي تەتقىقات ئېلىپ بېرىشنى ئوتتۇرىغا قويدى. 1945-يىلىنىڭ كېيىنكى يېرىمىدا ، بېل تەجرىبىخانىسى شوكلېي باشچىلىقىدىكى مۇستەھكەم دۆلەت فىزىكا تەتقىقات گۇرۇپپىسى قۇردى. بۇ گۇرۇپپىدا فىزىكا ئالىمى بولۇپلا قالماي ، توك يولى ئىنژېنېرى ۋە خىمىكلارمۇ بار ، ئۇلار نەزەرىيەۋى فىزىكا ئالىمى باردېن ۋە تەجرىبە فىزىكا ئالىمى براتتايىننى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. 1947-يىلى 12-ئايدا ، كېيىنكى ئەۋلادلار ئابىدە دەپ قارالغان بىر ۋەقە ناھايىتى قالتىس يۈز بەردى - باردېن ۋە براتتايىن مۇۋەپپەقىيەتلىك ھالدا دۇنيادىكى تۇنجى گېرمان نۇقتىسى بىلەن ئالاقىلىشىش ترانسزورتىنى كەشىپ قىلدى.

640 (8)

باردېن بىلەن براتتايىننىڭ تۇنجى نۇقتا ئالاقىلىشىش ترانسىپورت ماشىنىسى

ئۇزاق ئۆتمەي ، شوكلېي 1948-يىلى ئىككى قۇتۇپلۇق ئۇلىنىش ترانس ist ورنى كەشىپ قىلغان. ئۇ ترانسېنىستورنىڭ ئىككى pn ئۇلىنىشىدىن تەركىب تاپقانلىقىنى ئوتتۇرىغا قويدى ، بىرى ئالدى تەرەپ تەرەپلىمىلىك ، يەنە بىرى تەتۈر تەرەپلىمىلىك بولۇپ ، 1948-يىلى 6-ئايدا پاتېنتقا ئېرىشتى. 1949-يىلى ئۇ تەپسىلىي نەزەرىيەنى ئېلان قىلدى. ئۇلىنىش ترانس ist ورنىڭ خىزمىتى. ئىككى يىلدىن كۆپرەك ۋاقىتتىن كېيىن ، بېل تەجرىبىخانىسىدىكى ئالىملار ۋە ئىنژېنېرلار ئۇلىنىش ترانس ist ورستلىرىنىڭ تۈركۈملەپ ئىشلەپچىقىرىلىشىنى قولغا كەلتۈرۈش جەريانىنى بارلىققا كەلتۈردى (1951-يىلدىكى ئابىدە) ، ئېلېكترونلۇق تېخنىكىنىڭ يېڭى دەۋرىنى ئاچتى. ئۇلارنىڭ ترانسېنىستورنى كەشىپ قىلىشقا قوشقان تۆھپىسىنى تەقدىرلەش ئۈچۈن ، شوكلېي ، باردېن ۋە براتتاين 1956-يىلى نوبېل فىزىكا مۇكاپاتىغا ئېرىشتى.

640 (1)

NPN ئىككى قۇتۇپلۇق ئۇلىنىش ترانس ist ورنىڭ ئاددىي قۇرۇلما دىئاگراممىسى

ئىككى قۇتۇپلۇق ئۇلىنىش ترانسزورتىنىڭ قۇرۇلمىسىغا كەلسەك ، كۆپ ئۇچرايدىغان BJT لار NPN ۋە PNP. تەپسىلىي ئىچكى قۇرۇلما تۆۋەندىكى رەسىمدە كۆرسىتىلدى. بۇلغىما قويۇپ بەرگۈچىلەرگە ماس كېلىدىغان نىجاسەت يېرىم ئۆتكۈزگۈچ رايونى بۇلغىما قويۇپ بېرىش رايونى بولۇپ ، دوپپا قويۇقلۇقى يۇقىرى. بازىغا ماس كېلىدىغان نىجاسەت يېرىم ئۆتكۈزگۈچ رايونى ئاساسى رايون بولۇپ ، كەڭلىكى ئىنتايىن نېپىز ، دوپپا قويۇقلۇقى ئىنتايىن تۆۋەن. يىغىپ ساقلىغۇچىغا ماس كېلىدىغان نىجاسەت يېرىم ئۆتكۈزگۈچ رايونى يىغىپ ساقلاش رايونى بولۇپ ، بۇ يەرنىڭ كۆلىمى كەڭ ، دوپپا قويۇقلۇقى ئىنتايىن تۆۋەن.

640
BJT تېخنىكىسىنىڭ ئەۋزەللىكى يۇقىرى ئىنكاس قايتۇرۇش سۈرئىتى ، يۇقىرى ئۆتكۈزگۈچلۈك (كىرگۈزۈش بېسىمىنىڭ ئۆزگىرىشى چوڭ چىقىرىش ئېقىمىنىڭ ئۆزگىرىشىگە ماس كېلىدۇ) ، تۆۋەن شاۋقۇن ، ئوخشىتىشنىڭ توغرىلىقى ۋە كۈچلۈك بولغان قوزغىتىش ئىقتىدارى. كەمچىلىكى تۆۋەن بىرلەشتۈرۈش (يان تەرەپتىكى چوڭلۇق بىلەن تىك چوڭقۇرلۇقنى ئازايتقىلى بولمايدۇ) ۋە يۇقىرى توك سەرپىياتى.

 

2. MOS

مېتال ئوكسىد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ مەيدان ئېففېكتى ترانس ist ور (مېتال ئوكسىد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ FET) ، يەنى يېرىم ئۆتكۈزگۈچ (S) ئۆتكۈزگۈچ قانالنىڭ مېتال قەۋىتىنىڭ (M- مېتال ئاليۇمىن) دەرۋازىسىغا توك بېسىمى ئارقىلىق توك ئالماشتۇرۇشنى كونترول قىلىدىغان مەيدان ئېففېكتى تىرانسفورماتور. ئوكسىد قەۋىتى (O- ئىزولياتور قەۋىتى SiO2) ئارقىلىق مەنبە بولۇپ ، ئېلېكتر مەيدانىنىڭ تەسىرىنى ھاسىل قىلىدۇ. دەرۋازا ۋە مەنبە ، دەرۋازا ۋە ئېرىق-ئۆستەڭ SiO2 ئىزولياتور قەۋىتى بىلەن ئايرىۋېتىلگەن بولغاچقا ، MOSFET يەنە يېپىق ھالەتتىكى دەرۋازا ئېففېكتى تىرانسپورتى دەپمۇ ئاتىلىدۇ. 1962-يىلى ، بېل تەجرىبىخانىسى مۇۋەپپەقىيەتلىك تەرەققىياتنى رەسمىي ئېلان قىلدى ، بۇ يېرىم ئۆتكۈزگۈچ تەرەققىيات تارىخىدىكى ئەڭ مۇھىم ئابىدە بولۇپ ، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئىچكى ساقلىغۇچنىڭ بارلىققا كېلىشىگە بىۋاسىتە تېخنىكىلىق ئاساس سالدى.

MOSFET نى ئۆتكۈزگۈچ قانال تىپىغا ئاساسەن P قانىلى ۋە N قانىلىغا ئايرىشقا بولىدۇ. دەرۋازا توك بېسىمىنىڭ ئامپلىتۇدىيىسىگە ئاساسەن ، ئۇنى مۇنداق بۆلۈشكە بولىدۇ: خورىتىش تىپى-دەرۋازا بېسىمى نۆل بولغاندا ، ئېرىق بىلەن مەنبە ئوتتۇرىسىدا ئۆتكۈزگۈچ يول بار. N (P) قانال ئۈسكۈنىلىرىنىڭ كۈچەيتمە تىپى ، دەرۋازا بېسىمى نۆلدىن چوڭ بولغاندا ئاندىن ئۆتكۈزگۈچ قانال بار ، قۇۋۋەت MOSFET ئاساسلىقى N قانالنى ئاشۇرۇش تىپى.

640 (2)

MOS بىلەن ئۈچبۇلۇڭنىڭ ئاساسلىق پەرقى تۆۋەندىكى نۇقتىلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:

-تورىد ئىككى قۇتۇپلۇق ئۈسكۈنىلەر ، چۈنكى كۆپ سانلىق ۋە ئاز سانلىق مىللەت توشۇغۇچى بىرلا ۋاقىتتا ئۆتكۈزۈشكە قاتنىشىدۇ. ھالبۇكى MOS پەقەت يېرىم ئۆتكۈزگۈچتىكى كۆپ ساندىكى توشۇغۇچىلار ئارقىلىق توك تارقىتىدۇ ، شۇنداقلا بىر قۇتۇپلۇق ترانس ist ور دەپمۇ ئاتىلىدۇ.
-Triode توك سەرپىياتى بىر قەدەر يۇقىرى بولغان نۆۋەتتىكى كونترول قىلىنىدىغان ئۈسكۈنىلەر. ھالبۇكى MOSFETs توك سەرپىياتى تۆۋەن توك بېسىمى كونترول قىلىنىدىغان ئۈسكۈنىلەر.
-تورىئودنىڭ قارشىلىق كۈچى چوڭ ، MOS تۇرۇبىسىنىڭ قارشىلىق كۈچى كىچىك ، پەقەت نەچچە يۈز مىللىمېتىر. ھازىرقى ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىدە ، MOS تۇرۇبىسى ئادەتتە ئالماشتۇرغۇچ ئورنىدا ئىشلىتىلىدۇ ، بۇنىڭ سەۋەبى MOS نىڭ ئۈنۈمى ئۈچبۇلۇڭغا سېلىشتۇرغاندا بىر قەدەر يۇقىرى.
-تورىدلارنىڭ تەننەرخى بىر قەدەر ئەۋزەل ، MOS تۇرۇبىسى بىر قەدەر قىممەت.
-ھازىر ، MOS تۇرۇبىسى كۆپىنچە ئەھۋاللاردا ئۈچبۇلۇڭنىڭ ئورنىنى ئالىدۇ. پەقەت بىر قىسىم تۆۋەن قۇۋۋەتلىك ياكى قۇۋۋەت سەزگۈر بولمىغان ئەھۋال ئاستىدا ، باھا ئەۋزەللىكىنى كۆزدە تۇتۇپ ئۈچبۇلۇڭ ئىشلىتىمىز.

3. CMOS

قوشۇمچە مېتال ئوكسىد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ: CMOS تېخنىكىسى ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەر ۋە لوگىكىلىق توك يولى ياساش ئۈچۈن p تىپلىق ۋە n تىپلىق مېتال ئوكسىد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ترانسىستور (MOSFETs) نى تولۇقلايدۇ. تۆۋەندىكى رەسىمدە ئورتاق CMOS تەتۈر ئايلىنىش كۆرسىتىلدى ، ئۇ «1 → 0» ياكى «0 → 1» ئايلاندۇرۇشتا ئىشلىتىلىدۇ.

640 (3)

تۆۋەندىكى رەسىم تىپىك CMOS كېسىشمە بۆلىكى. سول تەرىپى NMS ، ئوڭ تەرىپى PMOS. ئىككى MOS نىڭ G قۇتۇبى ئورتاق دەرۋازا كىرىش ئېغىزى سۈپىتىدە تۇتاشتۇرۇلغان ، D قۇتۇپلىرى ئورتاق سۇ چىقىرىش ئېغىزى سۈپىتىدە تۇتاشتۇرۇلغان. VDD PMOS نىڭ مەنبەسىگە ، VSS بولسا NMOS نىڭ مەنبەسىگە ئۇلانغان.

640 (4)

1963-يىلى ، فايىرچېلد يېرىم ئۆتكۈزگۈچتىكى ۋانلاس ۋە سەھ CMOS توك يولىنى كەشىپ قىلدى. 1968-يىلى ، ئامېرىكا رادىئو شىركىتى (RCA) تۇنجى CMOS توپلاشتۇرۇلغان توك يولى مەھسۇلاتىنى ياساپ چىقتى ، شۇنىڭدىن كېيىن ، CMOS توك يولى زور تەرەققىياتنى قولغا كەلتۈردى. ئۇنىڭ ئارتۇقچىلىقى تۆۋەن توك سەرپىياتى ۋە يۇقىرى بىرىكتۈرۈش (STI / LOCOS جەريانى بىر گەۋدىلىشىشنى تېخىمۇ ياخشىلىيالايدۇ) ئۇنىڭ كەمچىلىكى قۇلۇپ ئېففېكتىنىڭ مەۋجۇتلۇقى (PN ئۇلىنىش تەتۈر يان بېسىش MOS نەيچىسى ئارىسىدا ئايرىلىش ئورنىدا ئىشلىتىلىدۇ ، ئارىلىشىش ئاسانلا كۈچەيتىلگەن ئايلانما شەكىل ھاسىل قىلىپ توك يولىنى كۆيدۈرەلەيدۇ).

 

4. DMOS

قوش دىففېرېنسىيىلىك مېتال ئوكسىد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ: ئادەتتىكى MOSFET ئۈسكۈنىلىرىنىڭ قۇرۇلمىسىغا ئوخشاش ، ئۇنىڭ مەنبەسى ، سۇ چىقىرىش ئېغىزى ، دەرۋازىسى ۋە باشقا ئېلېكترودلىرىمۇ بار ، ئەمما سۇ چىقىرىش ئېغىزىنىڭ بۇزۇلۇش بېسىمى يۇقىرى. قوش تارقىلىش جەريانى قوللىنىلىدۇ.

تۆۋەندىكى رەسىمدە ئۆلچەملىك N قانال DMOS نىڭ كېسىشمە بۆلۈمى كۆرسىتىلدى. بۇ خىل DMOS ئۈسكۈنىسى ئادەتتە تۆۋەن تەرەپتىكى ئالماشتۇرۇش پروگراممىلىرىدا ئىشلىتىلىدۇ ، بۇ يەردە MOSFET نىڭ مەنبەسى يەرگە ئۇلىنىدۇ. ئۇنىڭدىن باشقا ، P- قانال DMOS بار. بۇ خىل DMOS ئۈسكۈنىسى ئادەتتە يۇقىرى تەرەپتىكى ئالماشتۇرۇش پروگراممىلىرىدا ئىشلىتىلىدۇ ، بۇ يەردە MOSFET نىڭ مەنبەسى مۇسبەت توك بېسىمىغا ئۇلىنىدۇ. CMOS غا ئوخشاش ، تولۇقلىما DMOS ئۈسكۈنىلىرى ئوخشاش بىر ئۆزەكتە N قانال ۋە P قانال MOSFET نى ئىشلىتىپ ، ئۆز-ئارا ئالماشتۇرۇش ئىقتىدارىنى تەمىنلەيدۇ.

640 (6)

قانالنىڭ يۆنىلىشىگە ئاساسەن ، DMOS نى ئىككى خىلغا بۆلۈشكە بولىدۇ ، يەنى تىك قوش تارقالغان مېتال ئوكسىد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ مەيدان ئېففېكتى ترانس ist ور VDMOS (ۋېرتىكال قوش پەرقلىق MOSFET) ۋە يان تەرەپتىكى قوش تارقالغان مېتال ئوكسىد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ مەيدان ئېففېكتى تىرانسفورماتور LDMOS (يان تەرەپتىكى قوش قوش). -Diffused MOSFET).

VDMOS ئۈسكۈنىلىرى تىك قانال بىلەن لايىھەلەنگەن. يان تەرەپتىكى DMOS ئۈسكۈنىلىرىگە سېلىشتۇرغاندا ، ئۇلارنىڭ پارچىلىنىش بېسىمى ۋە توك بىر تەرەپ قىلىش ئىقتىدارى تېخىمۇ يۇقىرى ، ئەمما قارشىلىق كۈچى يەنىلا بىر قەدەر چوڭ.

640 (7)

LDMOS ئۈسكۈنىلىرى يان قانال بىلەن لايىھەلەنگەن بولۇپ ، سىممېترىك بولمىغان MOSFET ئۈسكۈنىسى. تىك DMOS ئۈسكۈنىلىرىگە سېلىشتۇرغاندا ، ئۇلار تۆۋەن قارشىلىق ۋە تېخىمۇ تېز ئالماشتۇرۇش سۈرئىتىگە يول قويىدۇ.

640 (5)

ئەنئەنىۋى MOSFETs غا سېلىشتۇرغاندا ، DMOS نىڭ سىغىمى يۇقىرى ۋە قارشىلىق كۈچى تۆۋەنرەك ، شۇڭا ئۇ توك ئالماشتۇرۇش ، ئېلېكتر سايمانلىرى ۋە ئېلېكترونلۇق ماشىنا قوزغاتقۇچ قاتارلىق يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەردە كەڭ قوللىنىلىدۇ.

 

5. BiCMOS

Bipolar CMOS بولسا ئوخشاش بىر ئۆزەكتە CMOS ۋە ئىككى قۇتۇپلۇق ئۈسكۈنىلەرنى بىرلەشتۈرگەن تېخنىكا. ئۇنىڭ ئاساسلىق ئىدىيىسى CMOS ئۈسكۈنىلىرىنى ئاساسلىق بىرلىك توك يولى قىلىپ ئىشلىتىش ، ھەمدە ئىككى قۇتۇپلۇق ئۈسكۈنە ياكى توك سىمى قوشۇش كېرەك. شۇڭلاشقا ، BiCMOS توك يولىنىڭ CMOS توك يولىنىڭ يۇقىرى بىرىكىشى ۋە تۆۋەن توك سەرپىياتى ئەۋزەللىكى ، شۇنداقلا BJT توك يولىنىڭ يۇقىرى سۈرئەتلىك ۋە كۈچلۈك قوزغىتىش ئىقتىدارى ئەۋزەللىكى بار.

640

STMicroelectronics 'BiCMOS SiGe (كرېمنىي گېرمان) تېخنىكىسى يەككە ئۆزەكتە RF ، ئوخشىتىش ۋە رەقەملىك زاپچاسلارنى بىرلەشتۈرگەن بولۇپ ، سىرتقى زاپچاسلارنىڭ سانىنى كۆرۈنەرلىك ئازايتىپ ، توك سەرپىياتىنى ئەلالاشتۇرالايدۇ.

 

6. BCD

Bipolar-CMOS-DMOS ، بۇ تېخنىكا ئوخشاش ئۆزەكتە ئىككى قۇتۇپلۇق ، CMOS ۋە DMOS ئۈسكۈنىلىرىنى ياسىيالايدۇ ، بۇ BCD جەريانى دەپ ئاتىلىدۇ ، بۇ تېخنىكا 1986-يىلى تۇنجى قېتىم STMicroelectronics (ST) تەرىپىدىن مۇۋەپپەقىيەتلىك ياسالغان.

640 (1)

Bipolar ئوخشىتىش توك يولىغا ، CMOS رەقەملىك ۋە لوگىكىلىق توك يولىغا ، DMOS توك ۋە يۇقىرى بېسىملىق ئۈسكۈنىلەرگە ماس كېلىدۇ. BCD بۇ ئۈچىنىڭ ئەۋزەللىكىنى بىرلەشتۈرگەن. ئۈزلۈكسىز ياخشىلانغاندىن كېيىن ، BCD ئېلېكتر ئېنېرگىيىسى باشقۇرۇش ، ئوخشىتىش سانلىق مەلۇماتقا ئېرىشىش ۋە ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچ قاتارلىق مەھسۇلاتلاردا كەڭ قوللىنىلىدۇ. ST نىڭ ئورگان تور بېكىتىنىڭ خەۋىرىگە قارىغاندا ، BCD نىڭ پىشىپ يېتىلىش جەريانى يەنىلا 100nm ئەتراپىدا ، 90nm يەنىلا ئەسلى تىپتا ، 40nmBCD تېخنىكىسى تەرەققىي قىلىۋاتقان كېيىنكى ئەۋلاد مەھسۇلاتلارغا تەۋە.

 


يوللانغان ۋاقتى: 9-سېنتەبىردىن 2024-يىلغىچە
WhatsApp توردا پاراڭ!