BJT، CMOS، DMOS او نور نیمه کنډکټر پروسې ټیکنالوژي

د محصول معلوماتو او مشورې لپاره زموږ ویب پاڼې ته ښه راغلاست.

زموږ ویب پاڼه:https://www.vet-china.com/

 

لکه څنګه چې د سیمیکمډکټر تولید پروسې پرمختګونو ته دوام ورکوي، د "مور قانون" په نوم یوه مشهوره وینا په صنعت کې خپریږي. دا په 1965 کې د انټیل د بنسټ ایښودونکو څخه یو، ګورډن مور لخوا وړاندیز شوی و. د هغې اصلي محتوا دا ده: د ټرانزیسټرونو شمیر چې په مدغم سرکټ کې ځای په ځای کیدی شي نږدې په هرو 18 څخه تر 24 میاشتو کې دوه چنده کیږي. دا قانون نه یوازې د صنعت د پراختیا رجحان تحلیل او وړاندوینه ده، بلکه د سیمیکمډکټر تولید پروسو پراختیا لپاره یو محرک ځواک هم دی - هرڅه د کوچني اندازې او مستحکم فعالیت سره ټرانزیسټرونه جوړول دي. له 1950 لسیزې څخه تر نن ورځې پورې، شاوخوا 70 کلونو کې، د BJT، MOSFET، CMOS، DMOS، او هایبرډ BiCMOS او BCD پروسې ټیکنالوژي رامینځته شوي.

 

۱. بي جي ټي

دوه قطبي جنکشن ټرانزیسټر (BJT)، چې عموما د ټرایایډ په نوم پیژندل کیږي. په ټرانزیسټر کې د چارج جریان په عمده توګه د PN جنکشن کې د کیریرونو د خپریدو او څرخیدو حرکت له امله دی. څرنګه چې دا د الکترونونو او سوریو دواړو جریان لري، نو دا د دوه قطبي وسیله په نوم یادیږي.

د هغې د زیږون تاریخ ته په کتو سره. د ویکیوم ټرایډونو د جامد امپلیفیرونو سره د ځای په ځای کولو مفکورې له امله، شاکلي د 1945 په دوبي کې د سیمیکمډکټرونو په اړه د اساسي څیړنو د ترسره کولو وړاندیز وکړ. د 1945 په دویمه نیمایي کې، بیل لابراتوار د شاکلي په مشرۍ د جامد حالت فزیک څیړنیزه ډله جوړه کړه. پدې ډله کې، نه یوازې فزیک پوهان، بلکې د سرکټ انجینران او کیمیا پوهان هم شامل دي، پشمول د بارډین، یو تیوریکي فزیک پوه، او براټین، یو تجربوي فزیک پوه. د 1947 په دسمبر کې، یوه پیښه چې د وروستیو نسلونو لخوا یو مهم پړاو ګڼل کیده په شانداره توګه وشوه - بارډین او براټین په بریالیتوب سره د نړۍ لومړی جرمینیم پوائنټ-تماس ټرانزیسټر د اوسني امپلیفیر سره اختراع کړ.

۶۴۰ (۸)

د بارډین او براټین لومړی نقطه اړیکه ټرانزیسټر

لږ وروسته، شاکلي په ۱۹۴۸ کال کې د دوه قطبي جنکشن ټرانزیسټر اختراع کړ. هغه وړاندیز وکړ چې ټرانزیسټر د دوو pn جنکشنونو څخه جوړ کیدی شي، یو مخکینۍ طرفدار او بل برعکس طرفدار، او په جون ۱۹۴۸ کې یې پیټینټ ترلاسه کړ. په ۱۹۴۹ کال کې، هغه د جنکشن ټرانزیسټر د کار کولو مفصل تیوري خپره کړه. له دوو کلونو څخه ډیر وروسته، د بیل لابراتوارونو ساینس پوهانو او انجینرانو د جنکشن ټرانزیسټرونو د ډله ایز تولید ترلاسه کولو لپاره یوه پروسه رامینځته کړه (په ۱۹۵۱ کې د مهم پړاو)، چې د بریښنایی ټیکنالوژۍ نوی دور یې پرانیست. د ټرانزیسټرونو په اختراع کې د دوی د ونډې په پیژندلو کې، شاکلي، بارډین او براټین په ګډه د ۱۹۵۶ کال د فزیک په برخه کې د نوبل جایزه وګټله.

۶۴۰ (۱)

د NPN بایپولر جنکشن ټرانزیسټر ساده ساختماني ډیاګرام

د دوه قطبي جنکشن ټرانزیسټرونو د جوړښت په اړه، عام BJTs NPN او PNP دي. مفصل داخلي جوړښت په لاندې انځور کې ښودل شوی. د ایمیټر سره مطابقت لرونکي ناپاکۍ سیمیکمډکټر سیمه د ایمیټر سیمه ده، کوم چې د ډوپینګ لوړ غلظت لري؛ د بیس سره مطابقت لرونکي ناپاکۍ سیمیکمډکټر سیمه د بیس سیمه ده، کوم چې ډیر نری پلنوالی او د ډوپینګ ډیر ټیټ غلظت لري؛ د راټولونکي سره مطابقت لرونکي ناپاکۍ سیمیکمډکټر سیمه د راټولونکي سیمه ده، کوم چې لویه ساحه او د ډوپینګ ډیر ټیټ غلظت لري.

۶۴۰
د BJT ټیکنالوژۍ ګټې د لوړ غبرګون سرعت، لوړ ټرانس کنډکټانس (د ان پټ ولټاژ بدلونونه د لوی تولیدي جریان بدلونونو سره مطابقت لري)، ټیټ شور، لوړ انلاګ دقت، او قوي جریان چلولو وړتیا دي؛ زیانونه یې ټیټ ادغام (عمودی ژوروالی د اړخ اندازې سره نشي کم کیدی) او د بریښنا لوړ مصرف دی.

 

۲. د بهرنیو چارو وزارت

د فلزي آکسایډ سیمیکمډکټر فیلډ ایفیکٹ ټرانزیسټر (د فلزي آکسایډ سیمیکمډکټر FET)، دا د ساحې اغیزې ټرانزیسټر دی چې د فلزي پرت (M-فلزي المونیم) دروازې ته د ولټاژ پلي کولو او د اکسایډ پرت (O-موصل کولو پرت SiO2) له لارې سرچینې ته د بریښنایی ساحې اغیز رامینځته کولو سره د سیمیکمډکټر (S) کنډکټیو چینل سویچ کنټرولوي. څرنګه چې دروازه او سرچینه، او دروازه او ډرین د SiO2 انسولیټینګ پرت لخوا جلا شوي، MOSFET ته د انسولیټ شوي ګیټ فیلډ ایفیکٹ ټرانزیسټر هم ویل کیږي. په 1962 کې، بیل لیبز په رسمي ډول د بریالي پرمختګ اعلان وکړ، کوم چې د سیمیکمډکټر پراختیا په تاریخ کې یو له خورا مهم پړاوونو څخه شو او په مستقیم ډول د سیمیکمډکټر حافظې د راتګ لپاره تخنیکي بنسټ کېښود.

MOSFET د کنډکټیو چینل ډول سره سم په P چینل او N چینل ویشل کیدی شي. د دروازې ولټاژ طول له مخې، دا په لاندې ډول ویشل کیدی شي: د کمښت ډول - کله چې د دروازې ولټاژ صفر وي، د ډرین او سرچینې ترمنځ یو کنډکټیو چینل شتون لري؛ د لوړولو ډول - د N (P) چینل وسیلو لپاره، یو کنډکټیو چینل یوازې هغه وخت شتون لري کله چې د دروازې ولټاژ له صفر څخه ډیر (له هغه څخه کم) وي، او د بریښنا MOSFET په عمده توګه د N چینل لوړولو ډول دی.

۶۴۰ (۲)

د MOS او ټرایود ترمنځ اصلي توپیرونه په لاندې ټکو کې شامل دي مګر محدود ندي:

-ټریوډونه دوه قطبي وسایل دي ځکه چې دواړه اکثریت او اقلیتي کیریرونه په ورته وخت کې په لیږد کې برخه اخلي؛ پداسې حال کې چې MOS یوازې په سیمیکمډکټرونو کې د اکثریت کیریرونو له لارې بریښنا لیږدوي، او د یو قطبي ټرانزیسټر په نوم هم یادیږي.
- ټرایودونه د بریښنا د مصرف لپاره د اوسني کنټرول وسایل دي؛ پداسې حال کې چې MOSFETs د بریښنا د مصرف لپاره د ولتاژ کنټرول وسایل دي.
- ټرایډونه لوی آن مقاومت لري، پداسې حال کې چې د MOS ټیوبونه کوچني آن مقاومت لري، یوازې څو سوه ملی اوهم. په اوسني بریښنایی وسیلو کې، د MOS ټیوبونه عموما د سویچونو په توګه کارول کیږي، په عمده توګه ځکه چې د MOS موثریت د ټرایډونو په پرتله نسبتا لوړ دی.
- ټرایودونه نسبتا ګټور لګښت لري، او د MOS ټیوبونه نسبتا ګران دي.
- نن ورځ، په ډیری سناریوګانو کې د ټرایډونو ځای په ځای کولو لپاره د MOS ټیوبونه کارول کیږي. یوازې په ځینو ټیټ بریښنا یا د بریښنا غیر حساس سناریوګانو کې، موږ به د نرخ ګټې په پام کې نیولو سره ټرایډونه وکاروو.

۳. CMOS

بشپړونکي فلزي آکسایډ سیمیکمډکټر: د CMOS ټیکنالوژي د بریښنایی وسیلو او منطق سرکټونو جوړولو لپاره د بشپړونکي p-ډول او n-ډول فلزي آکسایډ سیمیکمډکټر ټرانزیسټرونو (MOSFETs) څخه کار اخلي. لاندې انځور یو عام CMOS انورټر ښیې، کوم چې د "1→0" یا "0→1" تبادلې لپاره کارول کیږي.

۶۴۰ (۳)

لاندې انځور د CMOS یوه عادي کراس سیکشن دی. کیڼ اړخ NMS دی، او ښي اړخ PMOS دی. د دوو MOS G قطبونه د ګډې دروازې ان پټ په توګه سره وصل دي، او D قطبونه د ګډې وچېدنې محصول په توګه سره وصل دي. VDD د PMOS سرچینې سره وصل دی، او VSS د NMOS سرچینې سره وصل دی.

۶۴۰ (۴)

په ۱۹۶۳ کال کې، د فیرچلډ سیمیکمډکټر وانلاس او ساه د CMOS سرکټ اختراع کړ. په ۱۹۶۸ کال کې، د امریکا راډیو کارپوریشن (RCA) د CMOS مدغم سرکټ لومړی محصول رامینځته کړ، او له هغه وخت راهیسې، CMOS سرکټ لوی پرمختګ ترلاسه کړی دی. د هغې ګټې د بریښنا ټیټ مصرف او لوړ ادغام دي (STI/LOCOS پروسه کولی شي ادغام نور هم ښه کړي)؛ د هغې زیان د لاک اغیز شتون دی (د PN جنکشن ریورس تعصب د MOS ټیوبونو ترمنځ د جلا کولو په توګه کارول کیږي، او مداخله کولی شي په اسانۍ سره یو پرمختللی لوپ جوړ کړي او سرکټ وسوځوي).

 

۴. ډي ایم او ایس

دوه ګونی خپریدونکی فلزي آکسایډ سیمیکمډکټر: د عادي MOSFET وسیلو جوړښت ته ورته، دا سرچینه، ډرین، دروازه او نور الکترودونه هم لري، مګر د ډرین پای د ماتیدو ولتاژ لوړ دی. د دوه ګونی خپریدو پروسه کارول کیږي.

لاندې انځور د معیاري N-چینل DMOS کراس سیکشن ښیي. دا ډول DMOS وسیله معمولا د ټیټ اړخ سویچ کولو غوښتنلیکونو کې کارول کیږي، چیرې چې د MOSFET سرچینه له ځمکې سره وصل وي. سربیره پردې، د P-چینل DMOS شتون لري. دا ډول DMOS وسیله معمولا د لوړ اړخ سویچ کولو غوښتنلیکونو کې کارول کیږي، چیرې چې د MOSFET سرچینه له مثبت ولټاژ سره وصل وي. د CMOS په څیر، بشپړونکي DMOS وسایل د بشپړونکي سویچ کولو دندې چمتو کولو لپاره په ورته چپ کې N-چینل او P-چینل MOSFET کاروي.

۶۴۰ (۶)

د چینل لوري پورې اړه لري، DMOS په دوه ډوله ویشل کیدی شي، یعنې عمودی دوه ګونی خپریدونکی فلزي آکسایډ سیمیکمډکټر فیلډ ایفیکٹ ټرانزیسټر VDMOS (عمودی دوه ګونی خپریدونکی MOSFET) او پس منظر دوه ګونی خپریدونکی فلزي آکسایډ سیمیکمډکټر فیلډ ایفیکٹ ټرانزیسټر LDMOS (پس منظر دوه ګونی خپریدونکی MOSFET).

د VDMOS وسایل د عمودی چینل سره ډیزاین شوي دي. د اړخ DMOS وسیلو په پرتله، دوی د ماتیدو ولتاژ او د اوسني اداره کولو وړتیاوې لوړې دي، مګر د مقاومت مقاومت لاهم نسبتا لوی دی.

۶۴۰ (۷)

د LDMOS وسایل د یو اړخیز چینل سره ډیزاین شوي او غیر متناسب بریښنا MOSFET وسایل دي. د عمودی DMOS وسیلو په پرتله، دوی ټیټ مقاومت او ګړندي سویچینګ سرعت ته اجازه ورکوي.

۶۴۰ (۵)

د دودیزو MOSFETs په پرتله، DMOS لوړ ظرفیت او ټیټ مقاومت لري، نو دا په پراخه کچه د لوړ ځواک بریښنایی وسیلو لکه د بریښنا سویچونو، بریښنا وسیلو او بریښنایی موټرو ډرایو کې کارول کیږي.

 

۵. بای سي ایم او ایس

بایپولر CMOS یوه ټیکنالوژي ده چې په ورته وخت کې په ورته چپ کې CMOS او بایپولر وسایل مدغم کوي. د دې بنسټیز نظر دا دی چې د CMOS وسایل د اصلي واحد سرکټ په توګه وکارول شي، او بایپولر وسایل یا سرکټونه اضافه شي چیرې چې لوی ظرفیت لرونکي بارونه چلولو ته اړتیا وي. له همدې امله، د بایپولر سرکټونه د CMOS سرکټونو د لوړ ادغام او ټیټ بریښنا مصرف ګټې لري، او د BJT سرکټونو د لوړ سرعت او قوي اوسني چلولو وړتیاو ګټې لري.

۶۴۰

د STMicroelectronics BiCMOS SiGe (سیلیکون جرمینیم) ټیکنالوژي RF، انلاګ او ډیجیټل برخې په یوه واحد چپ کې مدغم کوي، کوم چې کولی شي د بهرنیو اجزاو شمیر د پام وړ کم کړي او د بریښنا مصرف غوره کړي.

 

۶. د BCD

بایپولر-CMOS-DMOS، دا ټیکنالوژي کولی شي په ورته چپ کې بایپولر، CMOS او DMOS وسایل جوړ کړي، چې د BCD پروسې په نوم یادیږي، کوم چې لومړی ځل په 1986 کې د STMicroelectronics (ST) لخوا په بریالیتوب سره رامینځته شو.

۶۴۰ (۱)

بایپولر د انالوګ سرکټونو لپاره مناسب دی، CMOS د ډیجیټل او منطق سرکټونو لپاره مناسب دی، او DMOS د بریښنا او لوړ ولټاژ وسیلو لپاره مناسب دی. BCD د دریو ګټو سره یوځای کوي. د دوامداره پرمختګ وروسته، BCD په پراخه کچه د بریښنا مدیریت، انالوګ ډیټا ترلاسه کولو او د بریښنا فعالونکو په برخو کې په محصولاتو کې کارول کیږي. د ST رسمي ویب پاڼې له مخې، د BCD لپاره بالغ پروسه لاهم شاوخوا 100nm ده، 90nm لاهم په پروټوټایپ ډیزاین کې ده، او 40nmBCD ټیکنالوژي د هغې راتلونکي نسل محصولاتو پورې اړه لري چې پراختیا لاندې ده.

 


د پوسټ وخت: سپتمبر-۱۰-۲۰۲۴
د WhatsApp آنلاین چیٹ!