Nnọọ na weebụsaịtị anyị maka ozi gbasara ngwaahịa na ndụmọdụ.
Weebụsaịtị anyị:https://www.vet-china.com/
Ka usoro mmepụta semiconductor na-aga n'ihu na-eme nke ọma, okwu a ma ama nke a na-akpọ "Iwu Moore" anọwo na-agbasa n'ime ụlọ ọrụ ahụ. Gordon Moore, otu n'ime ndị guzobere Intel, tụrụ aro ya na 1965. Isi ihe dị na ya bụ: ọnụọgụ transistors enwere ike ịnabata na sekit agbakwunyere ga-amụba okpukpu abụọ kwa ọnwa 18 ruo 24. Iwu a abụghị naanị nyocha na amụma nke usoro mmepe nke ụlọ ọrụ ahụ, kamakwa ọ bụ ike na-akpali mmepe nke usoro mmepụta semiconductor - ihe niile bụ ime transistors nwere obere nha na arụmọrụ kwụsiri ike. Site na 1950s ruo ugbu a, ihe dị ka afọ 70, emepụtala ngụkọta nke teknụzụ usoro BJT, MOSFET, CMOS, DMOS, na teknụzụ usoro BiCMOS na BCD.
1. BJT
Transistor njikọ bipolar (BJT), nke a na-akpọkarị triode. Njem chaja na transistor bụ isi n'ihi mgbasa na mmegharị nke ndị na-ebu ya na njikọ PN. Ebe ọ bụ na ọ gụnyere ngagharị nke ma elektrọn na oghere, a na-akpọ ya ngwaọrụ bipolar.
N'ileghachi anya n'akụkọ ihe mere eme nke ọmụmụ ya. N'ihi echiche nke iji amplifiers siri ike dochie anya triodes vacuum, Shockley tụrụ aro ime nnyocha bụ isi na semiconductors n'oge ọkọchị nke 1945. Na ọkara nke abụọ nke 1945, Bell Labs guzobere otu nnyocha physics siri ike nke Shockley na-edu. N'ime otu a, ọ bụghị naanị ndị ọkà mmụta physics, kamakwa ndị injinia sekit na ndị kemist, gụnyere Bardeen, ọkachamara physics theoretical, na Brattain, ọkachamara physics nnwale. Na Disemba 1947, ihe omume nke ọgbọ ndị sochirinụ weere dị ka ihe dị mkpa mere nke ọma - Bardeen na Brattain mepụtara transistor germanium mbụ n'ụwa nke ọma site na mmụba ugbu a.
Transistor mbụ Bardeen na Brattain ji mee ihe
Obere oge ka nke ahụ gasịrị, Shockley mepụtara transistor njikọ bipolar na 1948. O kwuru na transistor nwere ike ịbụ njikọ pn abụọ, otu nwere ajọ mbunobi n'ihu na nke ọzọ nwere ajọ mbunobi n'azụ, wee nweta patent na June 1948. Na 1949, o bipụtara ozizi zuru ezu nke ọrụ nke transistor njikọ. Ihe karịrị afọ abụọ ka nke ahụ gasịrị, ndị ọkà mmụta sayensị na ndị injinia na Bell Labs mepụtara usoro iji nweta mmepụta dị ukwuu nke transistor njikọ (ihe dị mkpa na 1951), na-emepe oge ọhụrụ nke teknụzụ eletrọniki. Iji mata onyinye ha na mmepụta nke transistor, Shockley, Bardeen na Brattain jikọrọ aka merie ihe nrite Nobel nke 1956 na Fizik.
Ihe osise nhazi dị mfe nke transistor NPN bipolar junction transistor
Banyere nhazi nke transistor njikọ bipolar, BJT ndị a na-ahụkarị bụ NPN na PNP. E gosipụtara nhazi ime zuru ezu na eserese dị n'okpuru. Mpaghara semiconductor adịghị ọcha nke kwekọrọ na emitter bụ mpaghara emitter, nke nwere nnukwu ntinye doping; mpaghara semiconductor adịghị ọcha nke kwekọrọ na ntọala bụ mpaghara ntọala, nke nwere obosara dị gịrịgịrị na obere ntinye doping; mpaghara semiconductor adịghị ọcha nke kwekọrọ na onye na-anakọta bụ mpaghara nchịkọta, nke nwere nnukwu mpaghara na obere ntinye doping.
Uru nke teknụzụ BJT bụ ọsọ nzaghachi dị elu, transconductance dị elu (mgbanwe voltaji ntinye kwekọrọ na nnukwu mgbanwe ugbu a), obere mkpọtụ, izi ezi analog dị elu, na ikike ịnya ụgbọ ala siri ike; ihe ọghọm ndị a bụ obere njikọta (enweghị ike ibelata omimi kwụ ọtọ site na nha mpụta) na oke oriri ike.
2. MOS
Transistor Field Effect Transistor nke Metal Oxide Semiconductor (Metal Oxide Semiconductor FET), ya bụ, transistor mmetụta ubi nke na-achịkwa mgbanwe nke ọwa conductive semiconductor (S) site na itinye voltaji na ọnụ ụzọ nke oyi akwa ígwè (M-metal aluminum) na isi iyi site na oyi akwa oxide (O-insulating layer SiO2) iji mepụta mmetụta nke ubi eletriki. Ebe ọ bụ na a na-ekewapụ ọnụ ụzọ ámá na isi iyi, na ọnụ ụzọ ámá na drain site na oyi akwa mkpuchi SiO2, a na-akpọkwa MOSFET transistor mmetụta ubi ọnụ ụzọ mkpuchi. Na 1962, Bell Labs kwupụtara mmepe na-aga nke ọma, nke ghọrọ otu n'ime ihe ndị kacha mkpa na akụkọ ihe mere eme nke mmepe semiconductor ma tọ ntọala teknụzụ maka ọbịbịa nke ebe nchekwa semiconductor.
Enwere ike kewaa MOSFET n'ime ọwa P na ọwa N dịka ụdị ọwa conductive si dị. Dịka oke voltaji ọnụ ụzọ ámá si dị, enwere ike kewaa ya n'ime: ụdị mbelata - mgbe voltaji ọnụ ụzọ ámá bụ efu, enwere ọwa conductive n'etiti drain na isi iyi; ụdị nkwalite - maka ngwaọrụ ọwa N (P), enwere ọwa conductive naanị mgbe voltaji ọnụ ụzọ ámá karịrị (ihe na-erughị) efu, ike MOSFET bụkwa ụdị nkwalite ọwa N.
Isi ihe dị iche n'etiti MOS na triode gụnyere mana ejedebeghị na isi ihe ndị a:
-Akara atọ bụ ngwaọrụ bipolar n'ihi na ma ndị na-ebu ibu ọtụtụ na ndị pere mpe na-esonye na conduction n'otu oge; ebe MOS na-eduzi ọkụ eletrik naanị site na ndị na-ebu ibu ọtụtụ na semiconductor, a na-akpọkwa ya transistor unipolar.
-Triodes bụ ngwaọrụ ndị a na-achịkwa ugbu a nke nwere oke ike oriri; ebe MOSFET bụ ngwaọrụ ndị a na-achịkwa voltaji nke nwere obere ike oriri.
-Atọ nwere nnukwu mgbochi n'elu, ebe ọkpọkọ MOS nwere obere mgbochi n'elu, naanị narị milliohms ole na ole. N'ime ngwa eletriki dị ugbu a, a na-ejikarị ọkpọkọ MOS eme ihe dị ka mgba ọkụ, ọkachasị n'ihi na arụmọrụ nke MOS dị elu ma e jiri ya tụnyere triodes.
-Akụkụ Triodes nwere ọnụ ahịa bara uru, ọkpọkọ MOS dịkwa oke ọnụ.
- Taa, a na-eji MOS tubes dochie triodes n'ọtụtụ ọnọdụ. Naanị n'ọnọdụ ụfọdụ nwere obere ike ma ọ bụ enweghị mmetụta ike, anyị ga-eji triodes na-atụle uru ọnụahịa.
3. CMOS
Ihe na-eme ka ígwè oxide dị n'ime ya sie ike: Teknụzụ CMOS na-eji transistors semiconductor metal oxide (MOSFETs) nke ụdị p na ụdị n-ụdị iji wuo ngwaọrụ eletrọnịkị na sekit logic. Foto a na-egosi ihe na-agbanwe agbanwe CMOS, nke a na-eji maka mgbanwe "1→0" ma ọ bụ "0→1".
Foto a bụ akụkụ CMOS nkịtị. Akụkụ aka ekpe bụ NMS, akụkụ aka nri bụkwa PMOS. A na-ejikọ ogidi G nke MOS abụọ ahụ ọnụ dị ka ntinye ọnụ ụzọ ámá nkịtị, a na-ejikọkwa ogidi D ọnụ dị ka mmepụta mmiri nkịtị. A na-ejikọ VDD na isi iyi nke PMOS, a na-ejikọkwa VSS na isi iyi nke NMOS.
Na 1963, Wanlass na Sah nke Fairchild Semiconductor mepụtara sekit CMOS. Na 1968, American Radio Corporation (RCA) mepụtara ngwaahịa sekit CMOS nke mbụ, kemgbe ahụkwa, sekit CMOS enwetala nnukwu mmepe. Uru ya bụ obere oriri ike na njikọta dị elu (usoro STI/LOCOS nwere ike imeziwanye njikọta); ihe ọghọm ya bụ ịdị adị nke mmetụta mkpọchi (a na-eji PN junction reverse bias dị ka nkewa n'etiti ọkpọkọ MOS, nnyonye anya nwere ike ịmepụta loop ka mma ma gbaa sekit ahụ ọkụ).
4. DMOS
Semiconductor Metal Oxide nke a na-agbasa ugboro abụọ: Dịka usoro nke ngwaọrụ MOSFET nkịtị, o nwekwara isi iyi, drain, ọnụ ụzọ ámá na elektrọd ndị ọzọ, mana voltaji mmebi nke njedebe drain dị elu. A na-eji usoro mgbasa ugboro abụọ.
Foto dị n'okpuru na-egosi akụkụ nke DMOS N-channel ọkọlọtọ. A na-ejikarị ụdị ngwaọrụ DMOS a eme ihe na ngwa mgbanwe akụkụ dị ala, ebe isi iyi nke MOSFET jikọtara na ala. Na mgbakwunye, enwere DMOS P-channel. A na-ejikarị ụdị ngwaọrụ DMOS a eme ihe na ngwa mgbanwe akụkụ dị elu, ebe isi iyi nke MOSFET jikọtara na voltaji dị mma. Dị ka CMOS, ngwaọrụ DMOS ndị ọzọ na-eji N-channel na P-channel MOSFETs na otu mgbawa iji nye ọrụ mgbanwe mgbakwunye.
Dabere na ntụziaka nke ọwa ahụ, enwere ike kewaa DMOS n'ụdị abụọ, ya bụ, transistor field effect field transistor VDMOS (Vertical Double-Diffused MOSFET) na lateral double-diffused metal oxide semiconductor field effect transistor LDMOS (Lateral Double-Diffused MOSFET).
E ji ọwa kwụ ọtọ mepụta ngwaọrụ VDMOS. Ma e jiri ya tụnyere ngwaọrụ DMOS dị n'akụkụ, ha nwere voltaji mgbawa dị elu na ikike ijikwa ugbu a, mana iguzogide ya ka dị oke ukwuu.
E ji ọwa dị n'akụkụ mepụta ngwaọrụ LDMOS, ha bụkwa ngwaọrụ MOSFET nwere ike na-adịghị agbanwe agbanwe. Ma e jiri ya tụnyere ngwaọrụ DMOS kwụ ọtọ, ha na-enye ohere ka ha ghara ịda mbà ma na-agbanwe ọsọ ọsọ.
Ma e jiri ya tụnyere MOSFET ọdịnala, DMOS nwere ike dị elu na ike na-eguzogide dị ala, yabụ a na-ejikarị ya eme ihe na ngwaọrụ eletrọniki dị ike dị elu dịka swiitị ike, ngwaọrụ ike na draịva ụgbọala eletrik.
5. BiCMOS
CMOS Bipolar bụ teknụzụ nke na-ejikọta ngwaọrụ CMOS na bipolar n'otu mgbawa n'otu oge. Isi echiche ya bụ iji ngwaọrụ CMOS dị ka sekit nkeji bụ isi, ma tinye ngwaọrụ bipolar ma ọ bụ sekit ebe a chọrọ ibu capacitive buru ibu ka a na-anya ya. Ya mere, sekit BiCMOS nwere uru nke njikọta dị elu na obere oriri ike nke sekit CMOS, yana uru nke ike ịnya ụgbọala dị elu na ike ịnya ụgbọala dị ike nke sekit BJT.
Teknụzụ BiCMOS SiGe (silicon germanium) nke STMicroelectronics na-ejikọta akụkụ RF, analog na dijitalụ na otu mgbawa, nke nwere ike ibelata ọnụọgụ nke ihe ndị dị na mpụga nke ukwuu ma melite oriri ike.
6. BCD
Teknụzụ a nwere ike imepụta ngwaọrụ bipolar, CMOS na DMOS n'otu mgbawa ahụ, nke a na-akpọ usoro BCD, nke STMicroelectronics (ST) mepụtara nke ọma na 1986.
Bipolar dabara adaba maka sekit analog, CMOS dabara adaba maka sekit dijitalụ na nke ezi uche, DMOS dabara adaba maka ngwaọrụ ike na voltaji dị elu. BCD na-ejikọta uru nke atọ ahụ. Mgbe emechara mmezi ahụ na-aga n'ihu, a na-ejikarị BCD eme ihe n'ọtụtụ ngwaahịa n'ọhịa nke njikwa ike, nnweta data analog na ndị na-eme ka ike rụọ ọrụ. Dịka weebụsaịtị gọọmentị ST si kwuo, usoro tozuru oke maka BCD ka dị ihe dịka 100nm, 90nm ka dị na nhazi ihe nlereanya, teknụzụ 40nmBCD sokwa na ngwaahịa ọgbọ na-esote ya na-emepe emepe.
Oge ozi: Sep-10-2024