Mahsulot haqida ma'lumot va maslahat olish uchun veb-saytimizga xush kelibsiz.
Bizning veb-sayt:https://www.vet-china.com/
Yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish jarayonlari yutuqlarga erishishda davom etar ekan, sanoatda "Mur qonuni" deb nomlangan mashhur bayonot tarqaldi. Uni 1965 yilda Intel kompaniyasi asoschilaridan biri Gordon Mur taklif qilgan. Uning asosiy mazmuni quyidagilardan iborat: integral mikrosxemaga joylashtiriladigan tranzistorlar soni har 18-24 oyda taxminan ikki barobar ortadi. Ushbu qonun nafaqat sanoatning rivojlanish tendentsiyasini tahlil qilish va bashorat qilish, balki yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish jarayonlarini rivojlantirish uchun harakatlantiruvchi kuch - hamma narsa kichikroq o'lchamli va barqaror ishlashga ega tranzistorlar qilishdir. 1950-yillardan hozirgi kungacha, taxminan 70 yil davomida jami BJT, MOSFET, CMOS, DMOS va gibrid BiCMOS va BCD texnologik texnologiyalari ishlab chiqilgan.
1. BJT
Bipolyar ulanish tranzistori (BJT), odatda triod sifatida tanilgan. Transistordagi zaryad oqimi asosan PN birikmasida tashuvchilarning diffuziya va drift harakati bilan bog'liq. U ikkala elektron va teshiklarning oqimini o'z ichiga olganligi sababli, u bipolyar qurilma deb ataladi.
Uning tug'ilish tarixiga nazar tashlasak. Vakuum triodlarini qattiq kuchaytirgichlar bilan almashtirish g'oyasi tufayli Shokli 1945 yilning yozida yarimo'tkazgichlar bo'yicha fundamental tadqiqotlar o'tkazishni taklif qildi. 1945 yilning ikkinchi yarmida Bell Labs Shokli boshchiligidagi qattiq jismlar fizikasi tadqiqot guruhini tuzdi. Bu guruhda nafaqat fiziklar, balki sxema muhandislari va kimyogarlar, jumladan, nazariy fizik Bardin va eksperimental fizik Brattain ham bor. 1947 yil dekabr oyida keyingi avlodlar tomonidan muhim voqea deb hisoblangan voqea ajoyib tarzda sodir bo'ldi - Bardin va Brattain dunyodagi birinchi tok kuchaytirgichli germaniy kontaktli tranzistorni muvaffaqiyatli ixtiro qilishdi.
Bardin va Brattainning birinchi kontaktli tranzistori
Ko'p o'tmay, Shokli 1948 yilda bipolyar o'tish tranzistorini ixtiro qildi. U tranzistor ikkita pn birikmasidan iborat bo'lishi mumkinligini taklif qildi, biri oldinga, ikkinchisi teskari yo'nalishli va 1948 yil iyun oyida patent oldi. 1949 yilda u batafsil nazariyani nashr etdi. ulanish tranzistorining ishlashi. Ikki yildan ko'proq vaqt o'tgach, Bell Laboratoriyasining olimlari va muhandislari elektron texnologiyalarning yangi davrini ochadigan ulanish tranzistorlarini ommaviy ishlab chiqarishga erishish jarayonini ishlab chiqdilar (1951 yilda muhim bosqich). Transistorlar ixtirosiga qo'shgan hissalari uchun Shokli, Bardin va Bratten birgalikda 1956 yilda fizika bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi.
NPN bipolyar o'tish tranzistorining oddiy strukturaviy diagrammasi
Bipolyar ulanish tranzistorlarining tuzilishiga kelsak, umumiy BJTlar NPN va PNP hisoblanadi. Batafsil ichki tuzilma quyidagi rasmda ko'rsatilgan. Emitentga mos keladigan nopoklik yarimo'tkazgich hududi yuqori doping kontsentratsiyasiga ega bo'lgan emitent hududdir; bazaga mos keladigan nopoklik yarimo'tkazgich mintaqasi juda nozik kenglik va juda past doping kontsentratsiyasiga ega bo'lgan tayanch hududi; kollektorga mos keladigan nopoklik yarimo'tkazgich hududi kollektor hududi bo'lib, u katta maydonga va juda past doping konsentratsiyasiga ega.
BJT texnologiyasining afzalliklari yuqori javob tezligi, yuqori o'tkazuvchanlik (kirish kuchlanishining o'zgarishi katta chiqish oqimi o'zgarishiga mos keladi), past shovqin, yuqori analog aniqlik va kuchli oqim haydash qobiliyati; kamchiliklari past integratsiya (vertikal chuqurlikni lateral o'lcham bilan kamaytirish mumkin emas) va yuqori quvvat sarfi.
2. MOS
Metall oksidi yarimo'tkazgichli maydon effekti tranzistori (Metal oksidi yarimo'tkazgich FET), ya'ni yarimo'tkazgich (S) o'tkazgich kanalining kalitini metall qatlam (M-metall alyuminiy) va metall qatlam eshigiga kuchlanish qo'llash orqali boshqaradigan dala effektli tranzistor. elektr maydonining ta'sirini hosil qilish uchun oksid qatlami (O-izolyatsiya qiluvchi qatlam SiO2) orqali manba. Darvoza va manba, eshik va drenaj SiO2 izolyatsion qatlam bilan izolyatsiya qilinganligi sababli, MOSFET izolyatsiyalangan eshikli dala effektli tranzistor deb ham ataladi. 1962 yilda Bell Labs muvaffaqiyatli rivojlanishni rasman e'lon qildi, bu yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqish tarixidagi eng muhim bosqichlardan biriga aylandi va yarimo'tkazgich xotirasining paydo bo'lishi uchun bevosita texnik poydevor qo'ydi.
MOSFET o'tkazuvchan kanal turiga ko'ra P kanaliga va N kanaliga bo'linishi mumkin. Eshik kuchlanishining amplitudasiga ko'ra, uni quyidagilarga bo'lish mumkin: kamayish turi - eshik kuchlanishi nolga teng bo'lganda, drenaj va manba o'rtasida o'tkazuvchi kanal mavjud; takomillashtirish turi - N (P) kanalli qurilmalar uchun, faqat eshik kuchlanishi noldan katta (kamroq) bo'lganda o'tkazuvchan kanal mavjud va MOSFET quvvati asosan N kanalni yaxshilash turidir.
MOS va triod o'rtasidagi asosiy farqlar quyidagi fikrlarni o'z ichiga oladi, lekin ular bilan cheklanmaydi:
-Triodlar bipolyar qurilmalardir, chunki ko'pchilik va ozchilik tashuvchilar bir vaqtning o'zida o'tkazishda ishtirok etadilar; MOS esa faqat yarimo'tkazgichlardagi ko'pchilik tashuvchilar orqali elektr tokini o'tkazadi va unipolyar tranzistor deb ham ataladi.
-Triodlar nisbatan yuqori quvvat sarflaydigan tok bilan boshqariladigan qurilmalar; MOSFETlar esa kam quvvat sarflaydigan kuchlanish bilan boshqariladigan qurilmalardir.
-Triodlar katta qarshilikka ega, MOS quvurlari esa kichik qarshilikka ega, atigi bir necha yuz milliohm. Hozirgi elektr qurilmalarda MOS quvurlari odatda kalit sifatida ishlatiladi, chunki MOSning samaradorligi triodlarga nisbatan nisbatan yuqori.
-Triodlar nisbatan foydali narxga ega va MOS quvurlari nisbatan qimmat.
-Hozirgi kunda MOS quvurlari ko'pgina stsenariylarda triodlarni almashtirish uchun ishlatiladi. Faqat ba'zi kam quvvatli yoki quvvatga sezgir bo'lmagan stsenariylarda biz narx ustunligini hisobga olgan holda triodlardan foydalanamiz.
3. CMOS
Qo'shimcha metall oksidi yarimo'tkazgich: CMOS texnologiyasi elektron qurilmalar va mantiqiy davrlarni qurish uchun qo'shimcha p-tipli va n-tipli metall oksidi yarimo'tkazgichli tranzistorlardan (MOSFET) foydalanadi. Quyidagi rasmda "1→0" yoki "0→1" konvertatsiya qilish uchun ishlatiladigan umumiy CMOS inverteri ko'rsatilgan.
Quyidagi rasm odatiy CMOS kesmasidir. Chap tomoni NMS, o'ng tomoni esa PMOS. Ikki MOSning G qutblari umumiy eshik kirishi sifatida bir-biriga ulangan va D qutblari umumiy drenaj chiqishi sifatida bir-biriga ulangan. VDD PMOS manbasiga, VSS esa NMOS manbasiga ulangan.
1963 yilda Fairchild Semiconductor kompaniyasidan Wanlass va Sah CMOS sxemasini ixtiro qildilar. 1968 yilda Amerika Radio Korporatsiyasi (RCA) birinchi CMOS integral mikrosxemasi mahsulotini ishlab chiqdi va shundan beri CMOS sxemasi katta rivojlanishga erishdi. Uning afzalliklari kam quvvat sarfi va yuqori integratsiya (STI/LOCOS jarayoni integratsiyani yanada yaxshilashi mumkin); uning kamchiligi - qulflash effektining mavjudligi (PN birikmasining teskari yo'nalishi MOS quvurlari orasidagi izolyatsiya sifatida ishlatiladi va shovqin osongina kengaytirilgan halqa hosil qilishi va kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin).
4. DMOS
Ikki marta tarqalgan metall oksidli yarimo'tkazgich: oddiy MOSFET qurilmalarining tuzilishiga o'xshash, u ham manba, drenaj, eshik va boshqa elektrodlarga ega, ammo drenaj uchining buzilish kuchlanishi yuqori. Ikki marta diffuziya jarayoni qo'llaniladi.
Quyidagi rasmda standart N-kanal DMOS kesma ko'rsatilgan. Ushbu turdagi DMOS qurilmasi odatda MOSFET manbai erga ulangan past tomonli kommutatsiya dasturlarida qo'llaniladi. Bundan tashqari, P-kanalli DMOS mavjud. Ushbu turdagi DMOS qurilmasi odatda MOSFET manbai musbat kuchlanishga ulangan yuqori kommutatsiya dasturlarida qo'llaniladi. CMOS-ga o'xshab, qo'shimcha DMOS qurilmalari qo'shimcha kommutatsiya funktsiyalarini ta'minlash uchun bir xil chipda N-kanal va P-kanalli MOSFET-lardan foydalanadi.
Kanal yo'nalishiga qarab, DMOS ikki turga bo'linishi mumkin, ya'ni vertikal er-xotin tarqoq metall oksidi yarimo'tkazgichli dala effektli tranzistorli VDMOS (Vertikal ikki tomonlama tarqalgan MOSFET) va lateral ikki tomonlama tarqalgan metall oksidli yarim o'tkazgichli maydon effektli LDMOS (Lateral Double-diffuz) -Diffuz MOSFET).
VDMOS qurilmalari vertikal kanal bilan yaratilgan. Yanal DMOS qurilmalari bilan solishtirganda, ular yuqori buzilish kuchlanishiga va oqimga ishlov berish qobiliyatiga ega, ammo qarshilik hali ham nisbatan katta.
LDMOS qurilmalari lateral kanal bilan ishlab chiqilgan va assimetrik quvvatli MOSFET qurilmalari hisoblanadi. Vertikal DMOS qurilmalari bilan solishtirganda, ular kamroq qarshilik va tezroq almashtirish tezligiga imkon beradi.
An'anaviy MOSFETlar bilan taqqoslaganda, DMOS yuqori sig'imga ega va past qarshilikka ega, shuning uchun u quvvat kalitlari, elektr asboblari va elektr transport vositalari kabi yuqori quvvatli elektron qurilmalarda keng qo'llaniladi.
5. BiCMOS
Bipolyar CMOS - bu CMOS va bipolyar qurilmalarni bir vaqtning o'zida bir chipda birlashtirgan texnologiya. Uning asosiy g'oyasi CMOS qurilmalarini asosiy blok sxemasi sifatida ishlatish va katta sig'imli yuklarni haydash kerak bo'lgan bipolyar qurilmalar yoki sxemalarni qo'shishdir. Shu sababli, BiCMOS sxemalari CMOS davrlarining yuqori integratsiyasi va kam quvvat iste'moli va BJT davrlarining yuqori tezlik va kuchli oqim haydash qobiliyatining afzalliklariga ega.
STMicroelectronics kompaniyasining BiCMOS SiGe (kremniy germaniy) texnologiyasi RF, analog va raqamli qismlarni bitta chipda birlashtiradi, bu tashqi komponentlar sonini sezilarli darajada kamaytirishi va quvvat sarfini optimallashtirishi mumkin.
6. BCD
Bipolyar-CMOS-DMOS, bu texnologiya 1986 yilda STMicroelectronics (ST) tomonidan birinchi marta muvaffaqiyatli ishlab chiqilgan BCD jarayoni deb ataladigan bir xil chipda bipolyar, CMOS va DMOS qurilmalarini yaratishi mumkin.
Bipolyar analog sxemalar uchun, CMOS raqamli va mantiqiy sxemalar uchun, DMOS esa quvvat va yuqori voltli qurilmalar uchun mos keladi. BCD uchta afzalliklarni birlashtiradi. Doimiy takomillashtirishdan so'ng, BCD quvvatni boshqarish, analog ma'lumotlarni yig'ish va quvvat aktuatorlari sohalaridagi mahsulotlarda keng qo'llaniladi. ST rasmiy veb-saytiga ko'ra, BCD uchun etuk jarayon hali ham 100nm atrofida, 90nm hali prototip dizaynida va 40nmBCD texnologiyasi ishlab chiqilayotgan yangi avlod mahsulotlariga tegishli.
Yuborilgan vaqt: 2024 yil 10-sentabr