Croeso i'n gwefan am wybodaeth am gynhyrchion ac ymgynghoriad.
Ein gwefan:https://www.vet-china.com/
Wrth i brosesau gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion barhau i wneud datblygiadau arloesol, mae datganiad enwog o'r enw "Deddf Moore" wedi bod yn cylchredeg yn y diwydiant. Fe'i cynigiwyd gan Gordon Moore, un o sylfaenwyr Intel, ym 1965. Ei chynnwys craidd yw: bydd nifer y transistorau y gellir eu cynnwys ar gylched integredig yn dyblu tua phob 18 i 24 mis. Nid yn unig dadansoddiad a rhagfynegiad o duedd datblygu'r diwydiant yw'r gyfraith hon, ond hefyd yn rym gyrru ar gyfer datblygu prosesau gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion - mae popeth i wneud transistorau â maint llai a pherfformiad sefydlog. O'r 1950au hyd heddiw, tua 70 mlynedd, mae cyfanswm o dechnolegau prosesu BJT, MOSFET, CMOS, DMOS, a hybrid BiCMOS a BCD wedi'u datblygu.
1. BJT
Transistor cyffordd deubegwn (BJT), a elwir yn gyffredin yn driod. Mae llif y gwefr yn y transistor yn bennaf oherwydd symudiad trylediad a drifft cludwyr wrth y gyffordd PN. Gan ei fod yn cynnwys llif electronau a thyllau, fe'i gelwir yn ddyfais deubegwn.
Wrth edrych yn ôl ar hanes ei enedigaeth. Oherwydd y syniad o ddisodli triodau gwactod gydag amplifiers solet, cynigiodd Shockley gynnal ymchwil sylfaenol ar led-ddargludyddion yn haf 1945. Yn ail hanner 1945, sefydlodd Bell Labs grŵp ymchwil ffiseg cyflwr solet dan arweiniad Shockley. Yn y grŵp hwn, nid yn unig ffisegwyr, ond hefyd peirianwyr cylched a chemegwyr, gan gynnwys Bardeen, ffisegydd damcaniaethol, a Brattain, ffisegydd arbrofol. Ym mis Rhagfyr 1947, digwyddodd digwyddiad a ystyriwyd yn garreg filltir gan genedlaethau diweddarach yn wych - llwyddodd Bardeen a Brattain i ddyfeisio transistor cyswllt pwynt germaniwm cyntaf y byd gydag amplifier cerrynt.
Transistor cyswllt pwynt cyntaf Bardeen a Brattain
Yn fuan wedi hynny, dyfeisiodd Shockley y transistor cyffordd deubegwn ym 1948. Cynigiodd y gallai'r transistor fod yn cynnwys dau gyffordd pn, un â rhagfarn ymlaen a'r llall â rhagfarn gwrthdro, a chafodd batent ym mis Mehefin 1948. Ym 1949, cyhoeddodd y ddamcaniaeth fanwl am weithrediad y transistor cyffordd. Mwy na dwy flynedd yn ddiweddarach, datblygodd gwyddonwyr a pheirianwyr yn Bell Labs broses i gyflawni cynhyrchu màs o transistorau cyffordd (carreg filltir ym 1951), gan agor oes newydd o dechnoleg electronig. I gydnabod eu cyfraniadau at ddyfeisio transistorau, enillodd Shockley, Bardeen a Brattain Wobr Nobel Ffiseg 1956 ar y cyd.
Diagram strwythurol syml o transistor cyffordd deubegwn NPN
O ran strwythur transistorau cyffordd deubegwn, y BJTs cyffredin yw NPN a PNP. Dangosir y strwythur mewnol manwl yn y ffigur isod. Y rhanbarth lled-ddargludyddion amhuredd sy'n cyfateb i'r allyrrydd yw'r rhanbarth allyrrydd, sydd â chrynodiad dopio uchel; y rhanbarth lled-ddargludyddion amhuredd sy'n cyfateb i'r sylfaen yw'r rhanbarth sylfaen, sydd â lled tenau iawn a chrynodiad dopio isel iawn; y rhanbarth lled-ddargludyddion amhuredd sy'n cyfateb i'r casglwr yw'r rhanbarth casglwr, sydd ag arwynebedd mawr a chrynodiad dopio isel iawn.
Manteision technoleg BJT yw cyflymder ymateb uchel, trawsddargludedd uchel (mae newidiadau foltedd mewnbwn yn cyfateb i newidiadau cerrynt allbwn mawr), sŵn isel, cywirdeb analog uchel, a gallu gyrru cerrynt cryf; yr anfanteision yw integreiddio isel (ni ellir lleihau dyfnder fertigol gyda maint ochrol) a defnydd pŵer uchel.
2. MOS
Transistor Effaith Maes Lled-ddargludydd Ocsid Metel (FET Lled-ddargludydd Ocsid Metel), hynny yw, transistor effaith maes sy'n rheoli switsh sianel ddargludol y lled-ddargludydd (S) trwy roi foltedd i giât yr haen fetel (alwminiwm metel-M) a'r ffynhonnell trwy'r haen ocsid (haen inswleiddio O-SiO2) i gynhyrchu effaith y maes trydan. Gan fod y giât a'r ffynhonnell, a'r giât a'r draen wedi'u hynysu gan yr haen inswleiddio SiO2, gelwir MOSFET hefyd yn transistor effaith maes giât wedi'i inswleiddio. Ym 1962, cyhoeddodd Bell Labs yn swyddogol y datblygiad llwyddiannus, a ddaeth yn un o'r cerrig milltir pwysicaf yn hanes datblygu lled-ddargludyddion ac a osododd y sylfaen dechnegol yn uniongyrchol ar gyfer dyfodiad cof lled-ddargludyddion.
Gellir rhannu'r MOSFET yn sianel P a sianel N yn ôl math y sianel ddargludol. Yn ôl osgled foltedd y giât, gellir ei rannu'n: math disbyddu - pan fydd foltedd y giât yn sero, mae sianel ddargludol rhwng y draen a'r ffynhonnell; math gwella - ar gyfer dyfeisiau sianel N (P), dim ond pan fydd foltedd y giât yn fwy na (llai na) sero y mae sianel ddargludol, ac mae'r MOSFET pŵer yn bennaf o fath gwella sianel N.
Mae'r prif wahaniaethau rhwng MOS a thriod yn cynnwys ond heb fod yn gyfyngedig i'r pwyntiau canlynol:
-Mae triodau yn ddyfeisiau deubegwn oherwydd bod cludwyr mwyafrifol a lleiafrifol yn cymryd rhan mewn dargludiad ar yr un pryd; tra bod MOS ond yn dargludo trydan trwy gludwyr mwyafrifol mewn lled-ddargludyddion, ac fe'i gelwir hefyd yn transistor unipegwn.
-Mae triodau yn ddyfeisiau a reolir gan gerrynt gyda defnydd pŵer cymharol uchel; tra bod MOSFETs yn ddyfeisiau a reolir gan foltedd gyda defnydd pŵer isel.
-Mae gan driodau wrthwynebiad ymlaen mawr, tra bod gan diwbiau MOS wrthwynebiad ymlaen bach, dim ond ychydig gannoedd o filiohms. Mewn dyfeisiau trydanol cyfredol, defnyddir tiwbiau MOS yn gyffredinol fel switshis, yn bennaf oherwydd bod effeithlonrwydd MOS yn gymharol uchel o'i gymharu â thriodau.
-Mae gan driodau gost gymharol fanteisiol, ac mae tiwbiau MOS yn gymharol ddrud.
-Y dyddiau hyn, defnyddir tiwbiau MOS i gymryd lle triodau yn y rhan fwyaf o sefyllfaoedd. Dim ond mewn rhai sefyllfaoedd pŵer isel neu ansensitif i bŵer, byddwn yn defnyddio triodau o ystyried y fantais pris.
3. CMOS
Lled-ddargludydd Ocsid Metel Cyflenwol: Mae technoleg CMOS yn defnyddio transistorau lled-ddargludyddion ocsid metel math-p a math-n (MOSFETs) cyflenwol i adeiladu dyfeisiau electronig a chylchedau rhesymeg. Mae'r ffigur canlynol yn dangos gwrthdröydd CMOS cyffredin, a ddefnyddir ar gyfer trosi "1→0" neu "0→1".
Mae'r ffigur canlynol yn groestoriad CMOS nodweddiadol. Yr ochr chwith yw NMS, a'r ochr dde yw PMOS. Mae polion G y ddau MOS wedi'u cysylltu â'i gilydd fel mewnbwn giât cyffredin, ac mae'r polion D wedi'u cysylltu â'i gilydd fel allbwn draen cyffredin. Mae VDD wedi'i gysylltu â ffynhonnell PMOS, ac mae VSS wedi'i gysylltu â ffynhonnell NMOS.
Ym 1963, dyfeisiodd Wanlass a Sah o Fairchild Semiconductor y gylched CMOS. Ym 1968, datblygodd y Gorfforaeth Radio Americanaidd (RCA) y cynnyrch cylched integredig CMOS cyntaf, ac ers hynny, mae'r gylched CMOS wedi cyflawni datblygiad mawr. Ei manteision yw defnydd pŵer isel ac integreiddio uchel (gall y broses STI/LOCOS wella integreiddio ymhellach); ei anfantais yw bodolaeth effaith clo (defnyddir rhagfarn gwrthdro cyffordd PN fel ynysu rhwng tiwbiau MOS, a gall ymyrraeth ffurfio dolen well yn hawdd a llosgi'r gylched).
4. DMOS
Lled-ddargludydd Ocsid Metel Gwasgaredig Dwbl: Yn debyg i strwythur dyfeisiau MOSFET cyffredin, mae ganddo hefyd electrodau ffynhonnell, draen, giât ac electrodau eraill, ond mae foltedd chwalu pen y draen yn uchel. Defnyddir proses gwasgariad dwbl.
Mae'r ffigur isod yn dangos trawsdoriad DMOS sianel-N safonol. Defnyddir y math hwn o ddyfais DMOS fel arfer mewn cymwysiadau switsio ochr isel, lle mae ffynhonnell y MOSFET wedi'i chysylltu â'r ddaear. Yn ogystal, mae DMOS sianel-P. Defnyddir y math hwn o ddyfais DMOS fel arfer mewn cymwysiadau switsio ochr uchel, lle mae ffynhonnell y MOSFET wedi'i chysylltu â foltedd positif. Yn debyg i CMOS, mae dyfeisiau DMOS cyflenwol yn defnyddio MOSFETau sianel-N a sianel-P ar yr un sglodion i ddarparu swyddogaethau switsio cyflenwol.
Yn dibynnu ar gyfeiriad y sianel, gellir rhannu DMOS yn ddau fath, sef transistor effaith maes lled-ddargludyddion ocsid metel gwasgaredig dwbl fertigol VDMOS (MOSFET Dwbl-Wasgaredig Fertigol) a transistor effaith maes lled-ddargludyddion ocsid metel gwasgaredig dwbl ochrol LDMOS (MOSFET Dwbl-Wasgaredig Ochrol).
Mae dyfeisiau VDMOS wedi'u cynllunio gyda sianel fertigol. O'u cymharu â dyfeisiau DMOS ochrol, mae ganddynt foltedd chwalfa a galluoedd trin cerrynt uwch, ond mae'r gwrthiant ymlaen yn dal yn gymharol fawr.
Mae dyfeisiau LDMOS wedi'u cynllunio gyda sianel ochrol ac maent yn ddyfeisiau MOSFET pŵer anghymesur. O'u cymharu â dyfeisiau DMOS fertigol, maent yn caniatáu gwrthiant ymlaen is a chyflymderau newid cyflymach.
O'i gymharu â MOSFETau traddodiadol, mae gan DMOS gapasitans ymlaen uwch a gwrthiant is, felly fe'i defnyddir yn helaeth mewn dyfeisiau electronig pŵer uchel fel switshis pŵer, offer pŵer a gyriannau cerbydau trydan.
5. BiCMOS
Mae CMOS deubegwn yn dechnoleg sy'n integreiddio dyfeisiau CMOS a dyfeisiau deubegwn ar yr un sglodion ar yr un pryd. Ei syniad sylfaenol yw defnyddio dyfeisiau CMOS fel y brif gylched uned, ac ychwanegu dyfeisiau neu gylchedau deubegwn lle mae angen gyrru llwythi capacitive mawr. Felly, mae gan gylchedau BiCMOS fanteision integreiddio uchel a defnydd pŵer isel cylchedau CMOS, a manteision galluoedd gyrru cyflymder uchel a cherrynt cryf cylchedau BJT.
Mae technoleg BiCMOS SiGe (silicon germaniwm) STMicroelectronics yn integreiddio rhannau RF, analog a digidol ar un sglodion, a all leihau nifer y cydrannau allanol yn sylweddol ac optimeiddio'r defnydd o bŵer.
6. BCD
Deubegwn-CMOS-DMOS, gall y dechnoleg hon wneud dyfeisiau deubegwn, CMOS a DMOS ar yr un sglodion, o'r enw proses BCD, a ddatblygwyd yn llwyddiannus gyntaf gan STMicroelectronics (ST) ym 1986.
Mae deubegwn yn addas ar gyfer cylchedau analog, mae CMOS yn addas ar gyfer cylchedau digidol a rhesymeg, ac mae DMOS yn addas ar gyfer dyfeisiau pŵer a foltedd uchel. Mae BCD yn cyfuno manteision y tri. Ar ôl gwelliant parhaus, defnyddir BCD yn helaeth mewn cynhyrchion ym meysydd rheoli pŵer, caffael data analog ac actuators pŵer. Yn ôl gwefan swyddogol ST, mae'r broses aeddfed ar gyfer BCD yn dal i fod tua 100nm, mae 90nm yn dal i fod mewn dylunio prototeip, ac mae technoleg 40nmBCD yn perthyn i'w gynhyrchion cenhedlaeth nesaf sy'n cael eu datblygu.
Amser postio: Medi-10-2024