BJT, CMOS, DMOS ಮತ್ತು ಇತರ ಅರೆವಾಹಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು

ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಹಿತಿ ಮತ್ತು ಸಮಾಲೋಚನೆಗಾಗಿ ನಮ್ಮ ವೆಬ್‌ಸೈಟ್‌ಗೆ ಸುಸ್ವಾಗತ.

ನಮ್ಮ ವೆಬ್‌ಸೈಟ್:https://www.vet-china.com/

 

ಅರೆವಾಹಕ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಪ್ರಗತಿ ಸಾಧಿಸುತ್ತಲೇ ಇರುವುದರಿಂದ, "ಮೂರ್ಸ್ ಲಾ" ಎಂಬ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಹೇಳಿಕೆಯು ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಹರಡುತ್ತಿದೆ. ಇದನ್ನು 1965 ರಲ್ಲಿ ಇಂಟೆಲ್‌ನ ಸಂಸ್ಥಾಪಕರಲ್ಲಿ ಒಬ್ಬರಾದ ಗೋರ್ಡನ್ ಮೂರ್ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಇದರ ಮೂಲ ವಿಷಯವೆಂದರೆ: ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಬಹುದಾದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಪ್ರತಿ 18 ರಿಂದ 24 ತಿಂಗಳಿಗೊಮ್ಮೆ ದ್ವಿಗುಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾನೂನು ಉದ್ಯಮದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಮುನ್ಸೂಚನೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಅರೆವಾಹಕ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಪ್ರೇರಕ ಶಕ್ತಿಯೂ ಆಗಿದೆ - ಎಲ್ಲವೂ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು. 1950 ರಿಂದ ಇಂದಿನವರೆಗೆ, ಸುಮಾರು 70 ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಒಟ್ಟು BJT, MOSFET, CMOS, DMOS, ಮತ್ತು ಹೈಬ್ರಿಡ್ BiCMOS ಮತ್ತು BCD ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

 

1. ಬಿಜೆಟಿ

ಬೈಪೋಲಾರ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ (BJT), ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಟ್ರಯೋಡ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಹರಿವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ PN ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ವಾಹಕಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಚಲನೆಯಿಂದಾಗಿ. ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳೆರಡರ ಹರಿವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ, ಇದನ್ನು ಬೈಪೋಲಾರ್ ಸಾಧನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅದರ ಜನನದ ಇತಿಹಾಸವನ್ನು ಹಿಂತಿರುಗಿ ನೋಡಿದಾಗ. ನಿರ್ವಾತ ಟ್ರಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಘನ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಕಲ್ಪನೆಯಿಂದಾಗಿ, ಶಾಕ್ಲಿ 1945 ರ ಬೇಸಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಕುರಿತು ಮೂಲಭೂತ ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಸಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. 1945 ರ ದ್ವಿತೀಯಾರ್ಧದಲ್ಲಿ, ಬೆಲ್ ಲ್ಯಾಬ್ಸ್ ಶಾಕ್ಲಿ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿತು. ಈ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿ, ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಬಾರ್ಡೀನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಬ್ರಾಟೈನ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರೂ ಇದ್ದಾರೆ. ಡಿಸೆಂಬರ್ 1947 ರಲ್ಲಿ, ನಂತರದ ಪೀಳಿಗೆಯಿಂದ ಮೈಲಿಗಲ್ಲು ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಒಂದು ಘಟನೆ ಅದ್ಭುತವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸಿತು - ಬಾರ್ಡೀನ್ ಮತ್ತು ಬ್ರಾಟೈನ್ ಪ್ರಸ್ತುತ ವರ್ಧನೆಯೊಂದಿಗೆ ವಿಶ್ವದ ಮೊದಲ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಪಾಯಿಂಟ್-ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಕಂಡುಹಿಡಿದರು.

ಬಾರ್ಡೀನ್ ಮತ್ತು ಬ್ರಾಟೈನ್ ಅವರ ಮೊದಲ ಬಿಂದು-ಸಂಪರ್ಕ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್

ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದ ನಂತರ, ಶಾಕ್ಲಿ 1948 ರಲ್ಲಿ ಬೈಪೋಲಾರ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಎರಡು ಪಿಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ ಎಂದು ಅವರು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು, ಒಂದು ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಾಸ್ಡ್ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ಡ್, ಮತ್ತು ಜೂನ್ 1948 ರಲ್ಲಿ ಪೇಟೆಂಟ್ ಪಡೆದರು. 1949 ರಲ್ಲಿ, ಅವರು ಜಂಕ್ಷನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ನ ಕೆಲಸದ ವಿವರವಾದ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು. ಎರಡು ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ, ಬೆಲ್ ಲ್ಯಾಬ್ಸ್‌ನ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಜಂಕ್ಷನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಒಂದು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು (1951 ರಲ್ಲಿ ಮೈಲಿಗಲ್ಲು), ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಹೊಸ ಯುಗವನ್ನು ತೆರೆಯಿತು. ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಅವರ ಕೊಡುಗೆಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿ, ಶಾಕ್ಲಿ, ಬಾರ್ಡೀನ್ ಮತ್ತು ಬ್ರಾಟೈನ್ ಜಂಟಿಯಾಗಿ 1956 ರ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯನ್ನು ಗೆದ್ದರು.

NPN ಬೈಪೋಲಾರ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ನ ಸರಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

ಬೈಪೋಲಾರ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ರಚನೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ಸಾಮಾನ್ಯ BJT ಗಳು NPN ಮತ್ತು PNP ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ವಿವರವಾದ ಆಂತರಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೊರಸೂಸುವ ವಸ್ತುವಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಅಶುದ್ಧ ಅರೆವಾಹಕ ಪ್ರದೇಶವು ಹೊರಸೂಸುವ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ; ಬೇಸ್‌ಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಅಶುದ್ಧ ಅರೆವಾಹಕ ಪ್ರದೇಶವು ಬೇಸ್ ಪ್ರದೇಶವಾಗಿದೆ, ಇದು ತುಂಬಾ ತೆಳುವಾದ ಅಗಲ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ; ಸಂಗ್ರಾಹಕಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಅಶುದ್ಧ ಅರೆವಾಹಕ ಪ್ರದೇಶವು ಸಂಗ್ರಾಹಕ ಪ್ರದೇಶವಾಗಿದೆ, ಇದು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಬಿಜೆಟಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅನುಕೂಲಗಳೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವೇಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ (ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ದೊಡ್ಡ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಕರೆಂಟ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತವೆ), ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಅನಲಾಗ್ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ಕರೆಂಟ್ ಚಾಲನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ; ಅನಾನುಕೂಲಗಳು ಕಡಿಮೆ ಏಕೀಕರಣ (ಲ್ಯಾಟರಲ್ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಲಂಬ ಆಳವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ) ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ.

 

2. ಎಂಒಎಸ್

ಮೆಟಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ (ಮೆಟಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ FET), ಅಂದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಲೋಹದ ಪದರದ (M-ಮೆಟಲ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ) ಗೇಟ್‌ಗೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರದ (O-ಇನ್ಸುಲೇಟಿಂಗ್ ಲೇಯರ್ SiO2) ಮೂಲಕ ಮೂಲವನ್ನು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ (S) ವಾಹಕ ಚಾನಲ್‌ನ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರಿಣಾಮ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್. ಗೇಟ್ ಮತ್ತು ಮೂಲ, ಮತ್ತು ಗೇಟ್ ಮತ್ತು ಡ್ರೈನ್ ಅನ್ನು SiO2 ಇನ್ಸುಲೇಟಿಂಗ್ ಪದರದಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾಗಿರುವುದರಿಂದ, MOSFET ಅನ್ನು ಇನ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಗೇಟ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. 1962 ರಲ್ಲಿ, ಬೆಲ್ ಲ್ಯಾಬ್ಸ್ ಅಧಿಕೃತವಾಗಿ ಯಶಸ್ವಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಘೋಷಿಸಿತು, ಇದು ಅರೆವಾಹಕ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಇತಿಹಾಸದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಮೈಲಿಗಲ್ಲುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಯಿತು ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕ ಮೆಮೊರಿಯ ಆಗಮನಕ್ಕೆ ತಾಂತ್ರಿಕ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಹಾಕಿತು.

ವಾಹಕ ಚಾನಲ್ ಪ್ರಕಾರದ ಪ್ರಕಾರ MOSFET ಅನ್ನು P ಚಾನಲ್ ಮತ್ತು N ಚಾನಲ್ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವೈಶಾಲ್ಯದ ಪ್ರಕಾರ, ಇದನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ಸವಕಳಿ ಪ್ರಕಾರ - ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಶೂನ್ಯವಾಗಿದ್ದಾಗ, ಡ್ರೈನ್ ಮತ್ತು ಮೂಲದ ನಡುವೆ ವಾಹಕ ಚಾನಲ್ ಇರುತ್ತದೆ; ವರ್ಧನೆಯ ಪ್ರಕಾರ - N (P) ಚಾನಲ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ, ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಶೂನ್ಯಕ್ಕಿಂತ (ಕಡಿಮೆ) ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ಮಾತ್ರ ವಾಹಕ ಚಾನಲ್ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ MOSFET ಮುಖ್ಯವಾಗಿ N ಚಾನಲ್ ವರ್ಧನೆಯ ಪ್ರಕಾರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

MOS ಮತ್ತು ಟ್ರಯೋಡ್ ನಡುವಿನ ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ ಆದರೆ ಅವುಗಳಿಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿಲ್ಲ:

- ಟ್ರಯೋಡ್‌ಗಳು ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಬಹುಮತ ಮತ್ತು ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳು ಎರಡೂ ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಹನದಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುತ್ತವೆ; ಆದರೆ MOS ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಹುಮತ ವಾಹಕಗಳ ಮೂಲಕ ಮಾತ್ರ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಏಕಧ್ರುವೀಯ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
-ಟ್ರಯೋಡ್‌ಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್-ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ; ಆದರೆ MOSFET ಗಳು ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್-ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ.
-ಟ್ರಯೋಡ್‌ಗಳು ದೊಡ್ಡ ಆನ್-ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, MOS ಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು ಸಣ್ಣ ಆನ್-ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಕೇವಲ ಕೆಲವು ನೂರು ಮಿಲಿಯೋಮ್‌ಗಳು. ಪ್ರಸ್ತುತ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ, MOS ಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಟ್ರಯೋಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ MOS ನ ದಕ್ಷತೆಯು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
-ಟ್ರಯೋಡ್‌ಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಅನುಕೂಲಕರ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು MOS ಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ.
-ಇತ್ತೀಚಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಟ್ರಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು MOS ಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್-ಸೂಕ್ಷ್ಮವಲ್ಲದ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ, ಬೆಲೆಯ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ ನಾವು ಟ್ರಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ.

3. ಸಿಎಮ್ಒಎಸ್

ಪೂರಕ ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್: CMOS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಲಾಜಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಪೂರಕ p-ಟೈಪ್ ಮತ್ತು n-ಟೈಪ್ ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು (MOSFET ಗಳು) ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರವು "1→0" ಅಥವಾ "0→1" ಪರಿವರ್ತನೆಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಸಾಮಾನ್ಯ CMOS ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರವು ವಿಶಿಷ್ಟ CMOS ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಎಡಭಾಗವು NMS, ಮತ್ತು ಬಲಭಾಗವು PMOS ಆಗಿದೆ. ಎರಡು MOS ಗಳ G ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯ ಗೇಟ್ ಇನ್‌ಪುಟ್‌ನಂತೆ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು D ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯ ಡ್ರೈನ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ನಂತೆ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ. VDD ಅನ್ನು PMOS ನ ಮೂಲಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು VSS ಅನ್ನು NMOS ನ ಮೂಲಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ.

೧೯೬೩ ರಲ್ಲಿ, ಫೇರ್‌ಚೈಲ್ಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ನ ವಾನ್ಲಾಸ್ ಮತ್ತು ಸಾಹ್ CMOS ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ೧೯೬೮ ರಲ್ಲಿ, ಅಮೇರಿಕನ್ ರೇಡಿಯೋ ಕಾರ್ಪೊರೇಷನ್ (RCA) ಮೊದಲ CMOS ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿತು ಮತ್ತು ಅಂದಿನಿಂದ, CMOS ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಉತ್ತಮ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದೆ. ಇದರ ಅನುಕೂಲಗಳು ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಏಕೀಕರಣ (STI/LOCOS ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಏಕೀಕರಣವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು); ಇದರ ಅನಾನುಕೂಲವೆಂದರೆ ಲಾಕ್ ಪರಿಣಾಮದ ಅಸ್ತಿತ್ವ (PN ಜಂಕ್ಷನ್ ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ ಅನ್ನು MOS ಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವು ಸುಲಭವಾಗಿ ವರ್ಧಿತ ಲೂಪ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಸುಡುತ್ತದೆ).

 

4. ಡಿಎಂಒಎಸ್

ಡಬಲ್-ಡಿಫ್ಯೂಸ್ಡ್ ಮೆಟಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್: ಸಾಮಾನ್ಯ MOSFET ಸಾಧನಗಳ ರಚನೆಯಂತೆಯೇ, ಇದು ಮೂಲ, ಡ್ರೈನ್, ಗೇಟ್ ಮತ್ತು ಇತರ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಡ್ರೈನ್ ತುದಿಯ ಸ್ಥಗಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಡಬಲ್ ಡಿಫ್ಯೂಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರವು ಪ್ರಮಾಣಿತ N-ಚಾನೆಲ್ DMOS ನ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯ DMOS ಸಾಧನವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ-ಬದಿಯ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ MOSFET ನ ಮೂಲವು ನೆಲಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, P-ಚಾನೆಲ್ DMOS ಇರುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯ DMOS ಸಾಧನವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೈ-ಸೈಡ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ MOSFET ನ ಮೂಲವು ಧನಾತ್ಮಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. CMOS ನಂತೆಯೇ, ಪೂರಕ DMOS ಸಾಧನಗಳು ಪೂರಕ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಒಂದೇ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ N-ಚಾನೆಲ್ ಮತ್ತು P-ಚಾನೆಲ್ MOSFET ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.

ಚಾನಲ್‌ನ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, DMOS ಅನ್ನು ಎರಡು ವಿಧಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ಲಂಬ ಡಬಲ್-ಡಿಫ್ಯೂಸ್ಡ್ ಮೆಟಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ VDMOS (ಲಂಬ ಡಬಲ್-ಡಿಫ್ಯೂಸ್ಡ್ MOSFET) ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಟರಲ್ ಡಬಲ್-ಡಿಫ್ಯೂಸ್ಡ್ ಮೆಟಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ LDMOS (ಲ್ಯಾಟರಲ್ ಡಬಲ್-ಡಿಫ್ಯೂಸ್ಡ್ MOSFET).

VDMOS ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಲಂಬ ಚಾನಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಲ್ಯಾಟರಲ್ DMOS ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಅವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಗಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ ನಿರ್ವಹಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ ಆನ್-ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಇನ್ನೂ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ.

LDMOS ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಲ್ಯಾಟರಲ್ ಚಾನಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅವು ಅಸಮ್ಮಿತ ಶಕ್ತಿಯ MOSFET ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ. ಲಂಬವಾದ DMOS ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಅವು ಕಡಿಮೆ ಆನ್-ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು ವೇಗವಾದ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ವೇಗವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತವೆ.

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ MOSFET ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, DMOS ಹೆಚ್ಚಿನ ಆನ್-ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಪವರ್ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳು, ಪವರ್ ಟೂಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವೆಹಿಕಲ್ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳಂತಹ ಹೈ-ಪವರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

 

5. ಬಿಐಸಿಎಂಒಎಸ್

ಬೈಪೋಲಾರ್ CMOS ಎಂಬುದು CMOS ಮತ್ತು ಬೈಪೋಲಾರ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಮೂಲ ಆಲೋಚನೆಯೆಂದರೆ CMOS ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಮುಖ್ಯ ಘಟಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಆಗಿ ಬಳಸುವುದು ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಲೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಚಲಾಯಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಬೈಪೋಲಾರ್ ಸಾಧನಗಳು ಅಥವಾ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು. ಆದ್ದರಿಂದ, BiCMOS ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು CMOS ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಏಕೀಕರಣ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಮತ್ತು BJT ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ಕರೆಂಟ್ ಚಾಲನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

STMicroelectronics ನ BiCMOS SiGe (ಸಿಲಿಕಾನ್ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಒಂದೇ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ RF, ಅನಲಾಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಜಿಟಲ್ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಬಾಹ್ಯ ಘಟಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.

 

6. ಬಿಸಿಡಿ

ಬೈಪೋಲಾರ್-CMOS-DMOS, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಬೈಪೋಲಾರ್, CMOS ಮತ್ತು DMOS ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಬಹುದು, ಇದನ್ನು BCD ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಮೊದಲು STಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ (ST) 1986 ರಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿತು.

ಅನಲಾಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಬೈಪೋಲಾರ್ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಡಿಜಿಟಲ್ ಮತ್ತು ಲಾಜಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಗೆ CMOS ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಹೈ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ DMOS ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. BCD ಈ ಮೂರರ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ನಿರಂತರ ಸುಧಾರಣೆಯ ನಂತರ, BCD ಅನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರ್ವಹಣೆ, ಅನಲಾಗ್ ಡೇಟಾ ಸ್ವಾಧೀನ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಚೋದಕಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ST ಯ ಅಧಿಕೃತ ವೆಬ್‌ಸೈಟ್ ಪ್ರಕಾರ, BCD ಗಾಗಿ ಪ್ರಬುದ್ಧ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಇನ್ನೂ ಸುಮಾರು 100nm ಆಗಿದೆ, 90nm ಇನ್ನೂ ಮೂಲಮಾದರಿ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು 40nmBCD ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿರುವ ಅದರ ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಿಗೆ ಸೇರಿದೆ.