Продукция жөнүндө маалымат алуу жана консультация алуу үчүн биздин веб-сайтка кош келиңиз.
Биздин веб-сайт:https://www.vet-china.com/
Жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү процесстери чоң жетишкендиктерге жетишип жаткандыктан, тармакта "Мур мыйзамы" деп аталган белгилүү билдирүү таралууда. Аны Intel компаниясынын негиздөөчүлөрүнүн бири Гордон Мур 1965-жылы сунуштаган. Анын негизги мазмуну: интегралдык микросхемага жайгаштырыла турган транзисторлордун саны болжол менен ар бир 18-24 ай сайын эки эсе көбөйөт. Бул мыйзам тармактын өнүгүү тенденциясын талдоо жана божомолдоо гана эмес, ошондой эле жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү процесстерин өнүктүрүүнүн кыймылдаткыч күчү болуп саналат - баары кичирээк өлчөмдөгү жана туруктуу иштөөчү транзисторлорду жасоого багытталган. 1950-жылдардан азыркы учурга чейин, болжол менен 70 жыл ичинде, жалпысынан BJT, MOSFET, CMOS, DMOS жана гибриддик BiCMOS жана BCD процесстик технологиялары иштелип чыккан.
1. BJT
Биполярдык өткөөл транзистор (BJT), көбүнчө триод деп аталат. Транзистордогу заряд агымы негизинен PN өткөөлүндөгү ташуучулардын диффузия жана дрейф кыймылынан келип чыгат. Ал электрондордун да, көңдөйлөрдүн да агымын камтыгандыктан, ал биполярдык түзүлүш деп аталат.
Анын жаралуу тарыхына көз чаптырсак. Вакуумдук триоддорду катуу күчөткүчтөр менен алмаштыруу идеясынан улам, Шокли 1945-жылдын жайында жарым өткөргүчтөр боюнча фундаменталдык изилдөөлөрдү жүргүзүүнү сунуштаган. 1945-жылдын экинчи жарымында Bell Labs компаниясы Шокли жетектеген катуу абал физикасы боюнча изилдөө тобун түзгөн. Бул топто физиктер гана эмес, ошондой эле теориялык физик Бардин жана эксперименталдык физик Браттейн сыяктуу схема инженерлери жана химиктер да бар. 1947-жылдын декабрында кийинки муундар тарабынан маанилүү окуя деп эсептелген окуя эң сонун болгон - Бардин менен Браттейн дүйнөдөгү биринчи ток күчөткүчү бар германий чекиттүү контакт транзистору ийгиликтүү ойлоп табышкан.
Бардин менен Браттейндин биринчи чекиттик-контакттык транзистору
Көп өтпөй, Шокли 1948-жылы биполярдык өткөөл транзистору ойлоп тапкан. Ал транзисторду эки pn өткөөлүнөн, бири алдыга багытталган, экинчиси тескери багытталган өткөөлдөн турса болот деп сунуштап, 1948-жылдын июнь айында патент алган. 1949-жылы ал өткөөл транзистордун иштөөсүнүн деталдуу теориясын жарыялаган. Эки жылдан ашык убакыт өткөндөн кийин, Bell Labs компаниясынын окумуштуулары жана инженерлери өткөөл транзисторлорду массалык түрдө өндүрүү процессин иштеп чыгышкан (1951-жылдагы маанилүү окуя), бул электрондук технологиянын жаңы доорун ачкан. Транзисторлорду ойлоп табууга кошкон салымын таануу үчүн, Шокли, Бардин жана Браттейн биргелешип 1956-жылы физика боюнча Нобель сыйлыгын жеңип алышкан.
NPN биполярдык транзисторунун жөнөкөй структуралык диаграммасы
Биполярдык өткөөл транзисторлордун түзүлүшүнө келсек, кеңири таралган BJTлер NPN жана PNP болуп саналат. Ички түзүлүшүнүн чоо-жайы төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөн. Эмиттерге туура келген аралашма жарым өткөргүч аймагы - бул жогорку легирлөө концентрациясына ээ болгон эмиттер аймагы; базага туура келген аралашма жарым өткөргүч аймагы - бул абдан жука туурасы жана өтө төмөн легирлөө концентрациясына ээ болгон база аймагы; коллекторго туура келген аралашма жарым өткөргүч аймагы - бул чоң аянтка жана өтө төмөн легирлөө концентрациясына ээ болгон коллектор аймагы.
BJT технологиясынын артыкчылыктары: жогорку жооп берүү ылдамдыгы, жогорку өткөргүчтүк (киргизүү чыңалуусунун өзгөрүшү чыгуучу токтун чоң өзгөрүүлөрүнө туура келет), төмөн ызы-чуу, жогорку аналогдук тактык жана күчтүү ток айдоо мүмкүнчүлүгү; кемчиликтери: төмөн интеграция (вертикалдуу тереңдикти каптал өлчөмү менен азайтууга болбойт) жана жогорку энергия керектөө.
2. MOS
Металл кычкылы жарым өткөргүчтүү талаа эффект транзистору (Metal Oxide Semiconductor FET), башкача айтканда, электр талаасынын эффектин түзүү үчүн металл катмарынын (M-металл алюминий) дарбазасына жана булакка кычкыл катмары (O-изоляциялык катмар SiO2) аркылуу чыңалууну берүү менен жарым өткөргүчтүн (S) өткөргүч каналынын которгучун башкарган талаа эффект транзистору. Дарбаза жана булак, ошондой эле дарбаза жана дренаж SiO2 изоляциялык катмары менен изоляциялангандыктан, MOSFET ошондой эле изоляцияланган дарбаза талаа эффект транзистору деп аталат. 1962-жылы Bell Labs жарым өткөргүчтөрдүн өнүгүү тарыхындагы эң маанилүү этаптардын бири болгон жана жарым өткөргүч эс тутумунун пайда болушу үчүн түздөн-түз техникалык негиз түзгөн ийгиликтүү иштеп чыгууну расмий түрдө жарыялаган.
MOSFET өткөргүч каналдын түрүнө жараша P каналына жана N каналына бөлүнөт. Дарбазанын чыңалуу амплитудасына жараша, аны төмөнкүлөргө бөлүүгө болот: азайуу түрү - дарбазанын чыңалуу нөлгө барабар болгондо, дренаж менен булактын ортосунда өткөргүч канал болот; күчөтүү түрү - N (P) каналдуу түзмөктөр үчүн өткөргүч канал дарбазанын чыңалуу нөлдөн чоң (кичине) болгондо гана болот, ал эми кубаттуулуктагы MOSFET негизинен N каналдуу күчөтүү түрү болуп саналат.
MOS менен триоддун ортосундагы негизги айырмачылыктар төмөнкүлөрдү камтыйт, бирок алар менен чектелбейт:
- Триоддор биполярдык түзүлүштөр болуп саналат, анткени көпчүлүк жана азчылык алып жүрүүчүлөр бир эле учурда өткөрүмдүүлүккө катышат; ал эми MOS жарым өткөргүчтөрдөгү көпчүлүк алып жүрүүчүлөр аркылуу гана электр энергиясын өткөрөт жана аны бир полярдык транзистор деп да аташат.
- Триоддор - салыштырмалуу жогорку кубаттуулукту сарптаган ток менен башкарылуучу түзүлүштөр; ал эми MOSFETтер - аз кубаттуулукту сарптаган чыңалуу менен башкарылуучу түзүлүштөр.
-Триоддордун каршылыгы чоң, ал эми MOS лампаларынын каршылыгы кичинекей, болгону бир нече жүз миллиом. Азыркы электр шаймандарында MOS лампалары көбүнчө өчүргүч катары колдонулат, анткени MOSтун эффективдүүлүгү триоддорго салыштырмалуу жогору.
-Триоддордун баасы салыштырмалуу арзан, ал эми MOS түтүктөрү салыштырмалуу кымбат.
-Бүгүнкү күндө MOS лампалары көпчүлүк сценарийлерде триоддорду алмаштыруу үчүн колдонулат. Айрым кубаттуулукту аз колдонгон же кубаттуулукка сезгич эмес сценарийлерде гана биз баа артыкчылыгын эске алуу менен триоддорду колдонобуз.
3. CMOS
Кошумча металл кычкылы жарым өткөргүч: CMOS технологиясы электрондук түзүлүштөрдү жана логикалык схемаларды куруу үчүн кошумча p-типтеги жана n-типтеги металл кычкылы жарым өткөргүч транзисторлорун (MOSFET) колдонот. Төмөнкү сүрөттө "1→0" же "0→1" конвертациясы үчүн колдонулган кеңири таралган CMOS инвертору көрсөтүлгөн.
Төмөнкү сүрөттө CMOSтун типтүү кесилиши көрсөтүлгөн. Сол жагы NMS, ал эми оң жагы PMOS. Эки MOSтун G уюлдары жалпы дарбаза киргизүүсү катары, ал эми D уюлдары жалпы дренаждык чыгуу катары бири-бирине туташкан. VDD PMOS булагына, ал эми VSS NMOS булагына туташкан.
1963-жылы Fairchild Semiconductor компаниясынын Уонласс жана Сах CMOS схемасын ойлоп табышкан. 1968-жылы Америкалык радио корпорациясы (RCA) биринчи CMOS интегралдык схемасын иштеп чыккан жана ошондон бери CMOS схемасы чоң өнүгүүгө жетишкен. Анын артыкчылыктары - аз энергия керектөө жана жогорку интеграция (STI/LOCOS процесси интеграцияны андан ары жакшырта алат); анын кемчилиги - кулпу эффектинин болушу (PN өткөөлүнүн тескери жылышы MOS түтүкчөлөрүнүн ортосунда изоляция катары колдонулат жана тоскоолдук оңой эле күчөтүлгөн циклди түзүп, схеманы күйгүзүп жибериши мүмкүн).
4. DMOS
Кош диффузиялык металл кычкылы жарым өткөргүч: Кадимки MOSFET түзүлүштөрүнүн түзүлүшүнө окшош, анын булагы, дренажы, дарбазасы жана башка электроддору да бар, бирок дренаждын учунун бузулуу чыңалуусу жогору. Кош диффузиялык процесс колдонулат.
Төмөндөгү сүрөттө стандарттуу N-каналдуу DMOSтун кесилиши көрсөтүлгөн. Бул типтеги DMOS түзмөгү, адатта, MOSFET булагы жерге туташтырылган төмөнкү тараптагы которуштуруу колдонмолорунда колдонулат. Мындан тышкары, P-каналдуу DMOS бар. Бул типтеги DMOS түзмөгү, адатта, MOSFET булагы оң чыңалууга туташтырылган жогорку тараптагы которуштуруу колдонмолорунда колдонулат. CMOSко окшош, кошумча DMOS түзмөктөрү кошумча которуштуруу функцияларын камсыз кылуу үчүн бир эле чипте N-каналдуу жана P-каналдуу MOSFETтерди колдонушат.
Каналдын багытына жараша, DMOS эки түргө бөлүнүшү мүмкүн, атап айтканда, вертикалдуу кош диффузиялык металл кычкылы жарым өткөргүч талаа эффект транзистору VDMOS (вертикалдуу кош диффузиялык MOSFET) жана каптал кош диффузиялык металл кычкылы жарым өткөргүч талаа эффект транзистору LDMOS (каптал кош диффузиялык MOSFET).
VDMOS түзмөктөрү вертикалдык канал менен иштелип чыккан. Каптал DMOS түзмөктөрүнө салыштырмалуу, алардын бузулуу чыңалуусун жана токту иштетүү мүмкүнчүлүктөрү жогору, бирок кошулуу каршылыгы дагы эле салыштырмалуу чоң.
LDMOS түзмөктөрү каптал канал менен иштелип чыккан жана асимметриялык кубаттуулуктагы MOSFET түзмөктөрү болуп саналат. Вертикалдык DMOS түзмөктөрүнө салыштырмалуу, алар төмөнкү каршылыкты жана тезирээк которулуу ылдамдыгын камсыз кылат.
Кадимки MOSFETтер менен салыштырганда, DMOS жогорку кубаттуулукка жана төмөнкү каршылыкка ээ, ошондуктан ал электр өчүргүчтөрүндө, электр шаймандарында жана электр унааларынын жетектөөчү механизмдери сыяктуу жогорку кубаттуулуктагы электрондук шаймандарда кеңири колдонулат.
5. BiCMOS
Биполярдык CMOS – бул CMOS жана биполярдык түзмөктөрдү бир эле чипте бир убакта интеграциялаган технология. Анын негизги идеясы CMOS түзмөктөрүн негизги блоктук схема катары колдонуу жана чоң сыйымдуулуктагы жүктөмдөрдү иштетүү талап кылынган жерлерде биполярдык түзмөктөрдү же схемаларды кошуу. Ошондуктан, BiCMOS схемалары CMOS схемаларынын жогорку интеграциясы жана аз энергия керектөөсү, ал эми BJT схемаларынын жогорку ылдамдыктагы жана күчтүү ток айдоо мүмкүнчүлүктөрүнүн артыкчылыктарына ээ.
STMicroelectronics компаниясынын BiCMOS SiGe (кремний германий) технологиясы бир чипке радио жыштыктагы, аналогдук жана санариптик бөлүктөрүн бириктирет, бул тышкы компоненттердин санын бир топ азайтып, энергия керектөөнү оптималдаштыра алат.
6. BCD
Биполярдык-CMOS-DMOS, бул технология бир эле чипте биполярдык, CMOS жана DMOS түзмөктөрүн жасай алат, бул BCD процесси деп аталат, ал алгач 1986-жылы STMicroelectronics (ST) тарабынан ийгиликтүү иштелип чыккан.
Биполярдык схемалар аналогдук схемалар үчүн, CMOS санариптик жана логикалык схемалар үчүн, ал эми DMOS кубаттуулук жана жогорку чыңалуудагы түзмөктөр үчүн ылайыктуу. BCD үчөөнүн артыкчылыктарын айкалыштырат. Үзгүлтүксүз өркүндөтүүдөн кийин, BCD кубаттуулукту башкаруу, аналогдук маалыматтарды алуу жана кубаттуулукту башкаруучу механизмдер жаатындагы продукцияларда кеңири колдонулат. STтин расмий веб-сайтына ылайык, BCD үчүн жетилген процесс дагы эле 100 нм тегерегинде, 90 нм дагы эле прототиптин дизайнында жана 40 нмBCD технологиясы анын иштелип чыгып жаткан кийинки муундагы продукцияларына кирет.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 10-сентябры