Wolkom op ús webside foar produktynformaasje en oerlis.
Us webside:https://www.vet-china.com/
Wylst de produksjeprosessen foar healgeleiders trochbraken bliuwe te meitsjen, is der in ferneamde útspraak yn 'e yndustry yn omloop kommen mei de namme "Moore's Law". It waard yn 1965 foarsteld troch Gordon Moore, ien fan 'e oprjochters fan Intel. De kearnynhâld dêrfan is: it oantal transistors dat op in yntegreare sirkwy pleatst wurde kin, sil sawat elke 18 oant 24 moannen ferdûbelje. Dizze wet is net allinich in analyze en foarsizzing fan 'e ûntwikkelingstrend fan' e yndustry, mar ek in driuwende krêft foar de ûntwikkeling fan produksjeprosessen foar healgeleiders - alles is bedoeld om transistors te meitsjen mei lytsere grutte en stabile prestaasjes. Fan 'e jierren 1950 oant hjoed de dei, sawat 70 jier, binne yn totaal BJT-, MOSFET-, CMOS-, DMOS- en hybride BiCMOS- en BCD-prosestechnologyen ûntwikkele.
1. BJT
Bipolare junction transistor (BJT), ornaris bekend as triode. De ladingstream yn 'e transistor is benammen te tankjen oan de diffúzje- en driftbeweging fan ladingdragers by de PN-junction. Om't it giet om de stream fan sawol elektroanen as gatten, wurdt it in bipolare apparaat neamd.
Weromsjende op 'e skiednis fan syn berte. Fanwegen it idee om fakuümtriodes te ferfangen troch fêste fersterkers, stelde Shockley foar om yn 'e simmer fan 1945 basisûndersyk út te fieren nei heallieders. Yn 'e twadde helte fan 1945 oprjochte Bell Labs in ûndersyksgroep foar fêste-stoffysika ûnder lieding fan Shockley. Yn dizze groep binne net allinich natuerkundigen, mar ek circuityngenieurs en skiekundigen, wêrûnder Bardeen, in teoretysk natuerkundige, en Brattain, in eksperimintele natuerkundige. Yn desimber 1947 barde in barren dat troch lettere generaasjes as in mylpeal beskôge waard, briljant - Bardeen en Brattain hawwe mei súkses de earste germanium puntkontakttransistor mei stroomfersterking útfûn.
Bardeen en Brattain's earste puntkontakttransistor
Koart dêrnei útfûn Shockley yn 1948 de bipolare junction transistor. Hy stelde foar dat de transistor gearstald wurde koe út twa pn-junctions, ien foarút- en de oare efterút-, en krige in patint yn juny 1948. Yn 1949 publisearre hy de detaillearre teory oer de wurking fan 'e junction transistor. Mear as twa jier letter ûntwikkelen wittenskippers en yngenieurs by Bell Labs in proses om massaproduksje fan junction transistors te berikken (mylpeal yn 1951), wêrtroch in nij tiidrek fan elektroanyske technology iepene waard. As erkenning foar harren bydragen oan 'e útfining fan transistors wûnen Shockley, Bardeen en Brattain tegearre de Nobelpriis foar Natuerkunde fan 1956.
Ienfâldich struktureel diagram fan NPN bipolare junction transistor
Oangeande de struktuer fan bipolare junction transistors, binne gewoane BJT's NPN en PNP. De detaillearre ynterne struktuer wurdt werjûn yn 'e ûndersteande figuer. It ûnreinheidshalfgeleidergebiet dat oerienkomt mei de emitter is it emittergebiet, dat in hege dopingkonsintraasje hat; it ûnreinheidshalfgeleidergebiet dat oerienkomt mei de basis is it basisgebiet, dat in heul tinne breedte en in heul lege dopingkonsintraasje hat; it ûnreinheidshalfgeleidergebiet dat oerienkomt mei de kollektor is it kollektorgebiet, dat in grut oerflak en in heul lege dopingkonsintraasje hat.
De foardielen fan BJT-technology binne hege reaksjesnelheid, hege transkonduktânsje (feroarings yn ynfierspanning oerienkomme mei grutte feroarings yn útfierstroom), leech lûd, hege analoge krektens en sterke stroomoandriuwingsmooglikheden; de neidielen binne lege yntegraasje (fertikale djipte kin net fermindere wurde mei laterale grutte) en heech enerzjyferbrûk.
2. MOS
In fjildeffekttransistor fan in metaalokside-healgeleider (Metal Oxide Semiconductor FET), dat is in fjildeffekttransistor dy't de skeakel fan it geleidende kanaal fan 'e healgeleider (S) kontrolearret troch spanning ta te passen op 'e gate fan 'e metalen laach (M-metaalaluminium) en de boarne fia de oksidelaach (O-isolearjende laach SiO2) om it effekt fan it elektryske fjild te generearjen. Om't de gate en de boarne, en de gate en de drain isolearre binne troch de SiO2-isolearjende laach, wurdt de MOSFET ek wol in isolearre gate-fjildeffekttransistor neamd. Yn 1962 kundige Bell Labs offisjeel de suksesfolle ûntwikkeling oan, dy't ien fan 'e wichtichste mylpalen waard yn 'e skiednis fan 'e ûntwikkeling fan healgeleiders en direkt de technyske basis lei foar de komst fan healgeleiderûnthâld.
MOSFET kin wurde ferdield yn in P-kanaal en in N-kanaal neffens it type geliedende kanaal. Neffens de amplitude fan 'e gatespanning kin it wurde ferdield yn: depleasjetype - as de gatespanning nul is, is der in geliedend kanaal tusken de drain en de boarne; ferbetteringstype - foar N (P)-kanaalapparaten is der allinich in geliedend kanaal as de gatespanning grutter (minder as) nul is, en in power-MOSFET is benammen in N-kanaalferbetteringstype.
De wichtichste ferskillen tusken MOS en triode omfetsje, mar binne net beheind ta, de folgjende punten:
-Triodes binne bipolare apparaten, om't sawol mearderheids- as minderheidsladingsdragers tagelyk meidogge oan gelieding; wylst MOS allinich elektrisiteit troch mearderheidsladingsdragers yn healgeleiders liedt, en ek wol in unipolare transistor neamd wurdt.
-Triodes binne stroomregulearre apparaten mei relatyf heech enerzjyferbrûk; wylst MOSFET's spanningregulearre apparaten binne mei leech enerzjyferbrûk.
-Triodes hawwe in grutte oan-wjerstân, wylst MOS-buizen in lytse oan-wjerstân hawwe, mar in pear hûndert milliohm. Yn hjoeddeiske elektryske apparaten wurde MOS-buizen oer it algemien brûkt as skeakels, benammen om't de effisjinsje fan MOS relatyf heech is yn ferliking mei triodes.
-Triodes hawwe in relatyf foardielige kosten, en MOS-buizen binne relatyf djoer.
-Tsjintwurdich wurde MOS-buizen brûkt om triodes te ferfangen yn 'e measte senario's. Allinnich yn guon senario's mei leech fermogen of sûnder fermogen sille wy triodes brûke fanwegen it priisfoardiel.
3. CMOS
Komplementêre metaalokside-healgelieder: CMOS-technology brûkt komplementêre p-type en n-type metaalokside-healgeliedertransistors (MOSFET's) om elektroanyske apparaten en logika-circuits te bouwen. De folgjende ôfbylding lit in gewoane CMOS-omvormer sjen, dy't brûkt wurdt foar "1→0" of "0→1" konverzje.
De folgjende figuer is in typyske CMOS-dwarsdoorsnede. De lofterkant is NMS, en de rjochterkant is PMOS. De G-poalen fan 'e twa MOS'en binne mei-inoar ferbûn as in mienskiplike gate-ynfier, en de D-poalen binne mei-inoar ferbûn as in mienskiplike drain-útfier. VDD is ferbûn mei de boarne fan PMOS, en VSS is ferbûn mei de boarne fan NMOS.
Yn 1963 hawwe Wanlass en Sah fan Fairchild Semiconductor it CMOS-sirkwy útfûn. Yn 1968 ûntwikkele de American Radio Corporation (RCA) it earste CMOS-yntergrearre sirkwyprodukt, en sûnt dy tiid hat it CMOS-sirkwy in grutte ûntwikkeling trochmakke. De foardielen binne leech enerzjyferbrûk en hege yntegraasje (it STI/LOCOS-proses kin de yntegraasje fierder ferbetterje); it neidiel is it bestean fan in slúteffekt (PN-junction reverse bias wurdt brûkt as isolaasje tusken MOS-buizen, en ynterferinsje kin maklik in ferbettere lus foarmje en it sirkwy ferbaarne).
4. DMOS
Dûbeldiffusearre metaalokside-healgeleider: Fergelykber mei de struktuer fan gewoane MOSFET-apparaten, hat it ek boarne-, drain-, gate- en oare elektroden, mar de trochslachspanning fan 'e drain-ein is heech. Dûbeldiffusjeproses wurdt brûkt.
De ûndersteande figuer lit de dwerstrochsneed sjen fan in standert N-kanaal DMOS. Dit type DMOS-apparaat wurdt meast brûkt yn low-side switching-tapassingen, wêrby't de boarne fan 'e MOSFET ferbûn is mei de grûn. Derneist is der in P-kanaal DMOS. Dit type DMOS-apparaat wurdt meast brûkt yn high-side switching-tapassingen, wêrby't de boarne fan 'e MOSFET ferbûn is mei in positive spanning. Fergelykber mei CMOS brûke komplementêre DMOS-apparaten N-kanaal en P-kanaal MOSFET's op deselde chip om komplementêre skeakelfunksjes te leverjen.
Ofhinklik fan 'e rjochting fan it kanaal kin DMOS wurde ferdield yn twa typen, nammentlik fertikale dûbeldiffusearre metaalokside-healgeleiderfjildeffekttransistor VDMOS (Vertical Double-Diffused MOSFET) en laterale dûbeldiffusearre metaalokside-healgeleiderfjildeffekttransistor LDMOS (Lateral Double-Diffused MOSFET).
VDMOS-apparaten binne ûntworpen mei in fertikaal kanaal. Yn ferliking mei laterale DMOS-apparaten hawwe se hegere trochslachspanning en stroomferwurkingsmooglikheden, mar de oan-wjerstân is noch altyd relatyf grut.
LDMOS-apparaten binne ûntworpen mei in lateraal kanaal en binne asymmetryske power MOSFET-apparaten. Yn ferliking mei fertikale DMOS-apparaten meitsje se in legere oansetwjerstân en hegere skeakelsnelheden mooglik.
Yn ferliking mei tradisjonele MOSFET's hat DMOS in hegere oan-kapasitansje en in legere wjerstân, sadat it in soad brûkt wurdt yn elektroanyske apparaten mei hege fermogen lykas stroomskakelaars, elektryske ark en oandriuwingen foar elektryske auto's.
5. BiCMOS
Bipolare CMOS is in technology dy't CMOS- en bipolare apparaten tagelyk op deselde chip yntegreart. It basisidee is om CMOS-apparaten te brûken as it haadienheidsirkwy, en bipolare apparaten of sirkwy's ta te foegjen wêr't grutte kapasitive lesten oandreaun wurde moatte. Dêrom hawwe BiCMOS-sirkwy's de foardielen fan hege yntegraasje en leech enerzjyferbrûk fan CMOS-sirkwy's, en de foardielen fan hege snelheid en sterke stroomoandriuwingsmooglikheden fan BJT-sirkwy's.
De BiCMOS SiGe (siliciumgermanium) technology fan STMicroelectronics yntegreart RF-, analoge en digitale ûnderdielen op ien chip, wat it oantal eksterne komponinten signifikant kin ferminderje en it enerzjyferbrûk optimalisearje kin.
6. BCD
Bipolar-CMOS-DMOS, dizze technology kin bipolare, CMOS- en DMOS-apparaten op deselde chip meitsje, it saneamde BCD-proses, dat earst mei súkses ûntwikkele waard troch STMicroelectronics (ST) yn 1986.
Bipolar is geskikt foar analoge circuits, CMOS is geskikt foar digitale en logyske circuits, en DMOS is geskikt foar stroom- en heechspanningsapparaten. BCD kombinearret de foardielen fan 'e trije. Nei trochgeande ferbettering wurdt BCD breed brûkt yn produkten op it mêd fan stroombehear, analoge gegevensakwisysje en stroomaktuators. Neffens de offisjele webside fan ST is it folwoeksen proses foar BCD noch om de 100nm hinne, 90nm is noch yn prototype-ûntwerp, en 40nmBCD-technology heart ta har folgjende generaasje produkten yn ûntwikkeling.
Pleatsingstiid: 10 septimber 2024