يېرىم ئۆتكۈزگۈچ جەريان ئېقىمى

سىز ئەزەلدىن فىزىكا ياكى ماتېماتىكىنى ئۆگىنىپ باقمىغان بولسىڭىزمۇ ئۇنى چۈشىنەلەيسىز ، ئەمما ئۇ سەل ئاددىي ھەم يېڭى ئۆگەنگۈچىلەرگە ماس كېلىدۇ. ئەگەر سىز CMOS توغرىسىدا تېخىمۇ كۆپ ئۇچۇرلارغا ئېرىشمەكچى بولسىڭىز ، بۇ مەسىلىنىڭ مەزمۇنىنى ئوقۇشىڭىز كېرەك ، چۈنكى جەريان ئېقىمىنى (يەنى دىئودنىڭ ئىشلەپچىقىرىش جەريانىنى) چۈشەنگەندىن كېيىن ئاندىن تۆۋەندىكى مەزمۇنلارنى داۋاملىق چۈشىنەلەيسىز. ئۇنداقتا بۇ CMOS نىڭ بۇ مەسىلىدە قۇرغۇچى شىركەتتە قانداق ئىشلەپچىقىرىلىدىغانلىقىنى ئۆگىنىۋالايلى (ئىلغار بولمىغان جەرياننى مىسالغا ئالساق ، ئىلغار جەرياننىڭ CMOS قۇرۇلمىسى ۋە ئىشلەپچىقىرىش پرىنسىپىدا ئوخشىمايدۇ).

ئالدى بىلەن ، شۇنى بىلىشىڭىز كېرەككى ، زاۋۇت تەمىنلىگۈچىدىن ئالغان ۋافېرلار (كرېمنىيلىق ۋافېرتەمىنلىگۈچى) بىر-بىرلەپ ، رادىئوسى 200 مىللىمېتىر (8 دىيۇمزاۋۇت) ياكى 300mm (12 دىيۇمزاۋۇت). تۆۋەندىكى رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك ، ئۇ ئەمەلىيەتتە چوڭ تورتقا ئوخشايدۇ ، بىز بۇنى بالا دەپ ئاتايمىز.

قانداقلا بولمىسۇن ، بىزگە بۇنداق قاراش قۇلايلىق ئەمەس. بىز تۆۋەندىن يۇقىرىغا قاراپ ، ھالقىما كۆرۈنۈشكە قارايمىز ، بۇ تۆۋەندىكى رەسىمگە ئايلىنىدۇ.

كېيىنكى قەدەمدە ، CMOS ئەندىزىسىنىڭ قانداق پەيدا بولغانلىقىنى كۆرۈپ باقايلى. ئەمەلىي جەريان نەچچە مىڭ قەدەم تەلەپ قىلىدىغان بولغاچقا ، مەن بۇ يەردىكى ئەڭ ئاددىي 8 دىيۇملۇق ۋافېرنىڭ ئاساسلىق باسقۇچلىرى ھەققىدە توختىلىمەن.

 

ياخشى قىلىش ۋە تەتۈر ئايلىنىش قەۋىتى:
دېمەك ، قۇدۇق ئاستىغا ئىئون كۆچۈرۈش ئارقىلىق كۆچۈرۈلگەن (Ion كۆچۈرۈش ، تۆۋەندە قىسقارتىلىپ دېيىلىدۇ). ئەگەر NMOS قىلماقچى بولسىڭىز ، P تىپلىق قۇدۇقلارنى كۆچۈرۈشىڭىز كېرەك. ئەگەر PMOS قىلماقچى بولسىڭىز ، N تىپلىق قۇدۇقلارنى كۆچۈرۈشىڭىز كېرەك. قۇلايلىق بولسۇن ئۈچۈن ، NMOS نى مىسالغا ئالايلى. ئىئون كۆچۈرۈش ماشىنىسى P تىپلىق ئېلېمېنتلارنى ئاستىرتتىن ئاستىغا ئالاھىدە چوڭقۇرلۇققا كۆچۈرۈۋالىدۇ ، ئاندىن ئۇلارنى ئوچاق نەيچىسىدىكى يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا قىزىتىپ ، بۇ ئىئونلارنى قوزغىتىدۇ ۋە ئەتراپقا تارقىتىدۇ. بۇ قۇدۇق ئىشلەپچىقىرىشنى تاماملايدۇ. بۇ ئىش تاماملانغاندىن كېيىن كۆرۈنىدۇ.

قۇدۇق ياسىغاندىن كېيىن ، باشقا ئىئون كۆچۈرۈش باسقۇچلىرى بار ، بۇنىڭدىكى مەقسەت قانال ئېقىمى ۋە بوسۇغا بېسىمىنىڭ چوڭ-كىچىكلىكىنى كونترول قىلىش. ھەممە ئادەم ئۇنى تەتۈر قەۋەت دېسە بولىدۇ. ئەگەر NMOS قىلماقچى بولسىڭىز ، تەتۈر ئايلىنىش قەۋىتى P تىپلىق ئىئونغا ئورنىتىلىدۇ ، ئەگەر PMOS قىلماقچى بولسىڭىز ، تەتۈر قەۋىتى N تىپلىق ئىئون بىلەن كۆچۈرۈلىدۇ. كۆچۈرۈلگەندىن كېيىن ، ئۇ تۆۋەندىكى مودېل.

بۇ يەردە نۇرغۇن مەزمۇنلار بار ، مەسىلەن ئىئون كۆچۈرۈش جەريانىدىكى ئېنېرگىيە ، بۇلۇڭ ، ئىئون قويۇقلۇقى قاتارلىقلار ، بۇ مەسىلىگە كىرگۈزۈلمەيدۇ ، ئىشىنىمەنكى ، ئەگەر ئۇ نەرسىلەرنى بىلسىڭىز ، چوقۇم ئىچكى ئەزا بولۇشىڭىز كېرەك ، سىزمۇ ئۇلارنى ئۆگىنىشنىڭ يولى بولۇشى كېرەك.

SiO2 نى ياساش:
كىرىمنىي تۆت ئوكسىد (SiO2 ، تۆۋەندە ئوكسىد دېيىلىدۇ) كېيىن ياسىلىدۇ. CMOS ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدا ئوكسىد ياساشنىڭ نۇرغۇن ئۇسۇللىرى بار. بۇ يەردە SiO2 دەرۋازا ئاستىدا ئىشلىتىلىدۇ ، ئۇنىڭ قېلىنلىقى بوسۇغا بېسىمىنىڭ چوڭ-كىچىكلىكى ۋە قانال ئېقىمىنىڭ چوڭ-كىچىكلىكىگە بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ. شۇڭلاشقا ، كۆپىنچە زاۋۇتلار بۇ باسقۇچتا ئەڭ سۈپەتلىك ، ئەڭ قېلىنلىقنى كونترول قىلىش ۋە ئەڭ ياخشى بىرلىككە كەلگەن ئوچاق نەيچىسى ئوكسىدلىنىش ئۇسۇلىنى تاللايدۇ. ئەمەلىيەتتە ، بۇ ئىنتايىن ئاددىي ، يەنى ئوكسىگېن بار ئوچاق تۇرۇبىسىدا يۇقىرى تېمپېراتۇرا ئوكسىگېن ۋە كرېمنىينىڭ خىمىيىلىك رېئاكسىيە قىلىپ SiO2 ھاسىل قىلىشىغا ئىشلىتىلىدۇ. بۇنداق بولغاندا ، تۆۋەندىكى رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك Si يۈزىدە نېپىز بىر قەۋەت SiO2 ھاسىل بولىدۇ.

ئەلۋەتتە ، بۇ يەردە يەنە نۇرغۇن كونكرېت ئۇچۇرلار بار ، مەسىلەن قانچىلىك گرادۇسقا ئېھتىياجلىق ، ئوكسىگېننىڭ قويۇقلۇقى قانچىلىك ، يۇقىرى تېمپېراتۇرا قانچىلىك ۋاقىتقا ئېھتىياجلىق قاتارلىقلار. بۇلار ھازىر بىز ئويلاۋاتقان نەرسە ئەمەس ، بۇلار بەك كونكرېت.
دەرۋازا ئاخىرىنىڭ شەكىللىنىشى:
ئەمما ئۇ تېخى ئاخىرلاشمىدى. SiO2 پەقەت بىر تېمىغا باراۋەر ، ھەقىقىي دەرۋازا (Poly) تېخى باشلانمىدى. شۇڭا بىزنىڭ كېيىنكى قەدىمىمىز SiO2 غا بىر قەۋەت پولىسىيون ياتقۇزۇش (پولىسسىكونمۇ يەككە كرېمنىي ئېلېمېنتىدىن تەركىب تاپقان ، ئەمما رېشاتكا ئورۇنلاشتۇرۇشى ئوخشىمايدۇ. مەندىن نېمىشقا ئاستى كرىستال كرېمنىي ئىشلىتىدىغانلىقىنى ، دەرۋازىنىڭ كۆپ قۇتۇپلۇق ئىشلىتىدىغانلىقىنى سورىماڭ. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ فىزىكىسى دەپ ئاتىلىدىغان كىتاب. پولى يەنە CMOS دىكى ئىنتايىن ھالقىلىق ئۇلىنىش ، ئەمما كۆپ قۇتۇپنىڭ تەركىبى Si بولۇپ ، SiO2 نىڭ ئۆسۈشىگە ئوخشاش Si تارماق ئېلېمېنتى بىلەن بىۋاسىتە ئىنكاس قايتۇرۇش ئارقىلىق ھاسىل بولمايدۇ. بۇنىڭ ئۈچۈن رىۋايەتلىك CVD (خىمىيىلىك ھور چۆكمىسى) تەلەپ قىلىنىدۇ ، ئۇ ۋاكۇئۇمدا خىمىيىلىك ئىنكاس قايتۇرۇش ۋە ھاسىل بولغان جىسىمنى ۋافېرغا چۆكۈش. بۇ مىسالدا ، ھاسىل قىلىنغان ماددا كۆپ قۇتۇپلۇق بولۇپ ، ئاندىن ۋافېرغا چۆكۈپ كېتىدۇ (بۇ يەردە شۇنى دېيىشىم كېرەككى ، پولى CVD تەرىپىدىن ئوچاق نەيچىسىدە ھاسىل بولىدۇ ، شۇڭا كۆپ قۇتۇپ ھاسىل قىلىش ساپ CVD ماشىنىسى تەرىپىدىن قىلىنمايدۇ).

ئەمما بۇ خىل ئۇسۇل ئارقىلىق شەكىللەنگەن كۆپ قۇتۇپلۇق پۈتۈن ۋافېرغا چۆكۈپ كېتىدۇ ، ئۇ يامغۇردىن كېيىن ئوخشايدۇ.

Poly ۋە SiO2 نىڭ ئاشكارلىنىشى:
بۇ باسقۇچتا ، بىز ئارزۇ قىلغان تىك قۇرۇلما ئەمەلىيەتتە شەكىللەنگەن بولۇپ ، ئۈستىدە پولى ، ئاستى تەرىپى SiO2 ، ئاستى قىسمى ئاستى ئاستى. ئەمما ھازىر پۈتكۈل ۋافېر مۇشۇنىڭغا ئوخشايدۇ ، بىز پەقەت «كاۋاك» قۇرۇلمىسى بولۇش ئۈچۈن پەقەت ئالاھىدە ئورۇنغا موھتاج. شۇڭا پۈتكۈل جەرياندا ئەڭ ھالقىلىق بىر باسقۇچ بار - ئاشكارىلاش.
بىز ئالدى بىلەن ۋافېر يۈزىگە بىر قەۋەت فوتوگراف تارقاتتۇق ، ئۇ مۇنداق بولۇپ قالىدۇ.

ئاندىن ئېنىقلانغان ماسكىنى (ماسكا ئۈستىدە توك يولى ئەندىزىسى ئېنىقلاندى) قويۇڭ ، ئاخىرىدا ئۇنى مەلۇم دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ نۇرى بىلەن نۇرلاندۇرۇڭ. فوتوگراف نۇرلانغان رايوندا جانلىنىدۇ. ماسكا توسۇلۇپ قالغان رايون يورۇقلۇق مەنبەسى بىلەن يورۇتۇلمىغاچقا ، بۇ پارچە فوتوگراف ئاكتىپلانمايدۇ.

ئاكتىپلانغان فوتوگرافنى ئالاھىدە خىمىيىلىك سۇيۇقلۇق بىلەن يۇيۇش ئاسان بولغاچقا ، ئاكتىپلانمىغان فوتوگرافنى يۇيۇۋەتكىلى بولمايدۇ ، نۇرلانغاندىن كېيىن ، ئالاھىدە سۇيۇقلۇق ئاكتىپلانغان فوتوگرافنى يۇيۇشقا ئىشلىتىلىدۇ ، ئاخىرىدا ئۇ مۇشۇنداق بولۇپ قالىدۇ ، Poly ۋە SiO2 نى ساقلاپ قېلىشقا ئېھتىياجلىق بولغان فوتوگراف ، ھەمدە ساقلاپ قېلىشنىڭ ھاجىتى يوق فوتوگرافنى ئېلىۋېتىش.