Susū mai i la matou upega tafaʻilagi mo faʻamatalaga oloa ma feutagaiga.
O la matou upega tafaʻilagi:https://www.vet-china.com/
A o faʻaauau pea ona faia ni alualu i luma i le gaosiga o semiconductor, o se faʻamatalaga lauiloa e taʻua o le "Moore's Law" ua salalau solo i le alamanuia. Na fautuaina e Gordon Moore, o se tasi o faʻavae o Intel, i le 1965. O lona autu autu o le: o le aofaʻi o transistors e mafai ona faʻapipiʻiina i luga o se integrated circuit o le a faaluaina pe tusa ma le 18 i le 24 masina. O lenei tulafono e le gata o se auʻiliʻiliga ma se valoʻaga o le aga masani o le atinaʻeina o le alamanuia, ae o se malosiaga faʻamalosia mo le atinaʻeina o faiga gaosiga o semiconductor - o mea uma lava o le faia lea o transistors e laʻititi le lapoʻa ma mautu le faʻatinoga. Mai le 1950s e oʻo mai i le taimi nei, pe tusa ma le 70 tausaga, ua atiaʻe ai le aofaʻi o tekinolosi faʻagasologa BJT, MOSFET, CMOS, DMOS, ma BiCMOS ma BCD hybrid.
1. BJT
O le bipolar junction transistor (BJT), e masani ona ta'ua o le triode. O le tafe o le totogi i totonu o le transistor e mafua tele lava i le sosolo ma le fe'avea'i o mea e feavea'i i le PN junction. Talu ai e aofia ai le tafe o electrons ma holes, e ta'ua o se bipolar device.
I le toe tepa i tua i le talafaasolopito o lona fanau mai. Ona o le manatu o le suia o le vacuum triodes i ni amplifiers malosi, na fautuaina ai e Shockley e faatino ni suʻesuʻega faavae i luga o semiconductors i le taumafanafana o le 1945. I le afa lona lua o le 1945, na faavaeina ai e Bell Labs se vaega suʻesuʻe fisiki malosi e taitaia e Shockley. I totonu o lenei vaega, e le gata o loo i ai tagata fisiki, ae faapea foi inisinia o matagaluega ma tagata kemisi, e aofia ai Bardeen, o se fisiki faʻateorē, ma Brattain, o se fisiki faʻataʻitaʻi. Ia Tesema 1947, na tupu ai se mea na manatu o se laasaga taua e tupulaga mulimuli ane - na manuia Bardeen ma Brattain i le fatuina o le uluai transistor germanium point-contact i le lalolagi ma le faʻateleina o le eletise.
O le uluai transistor feso'ota'i-point a Bardeen ma Brattain
E le’i pine ae faia e Shockley le transistor bipolar junction i le 1948. Na ia fautuaina e mafai ona faia le transistor i ni pn junctions se lua, o le tasi e fa’asaga i luma ma le isi e fa’asaga i tua, ma maua ai se pateni ia Iuni 1948. I le 1949, na ia lolomiina ai le a’oa’oga auiliili o le fa’agaioiga o le transistor junction. I le silia ma le lua tausaga mulimuli ane, na atia’e ai e saienitisi ma inisinia i Bell Labs se faiga e ausia ai le gaosiga tele o transistors junction (la’asaga taua i le 1951), ma tatalaina ai se vaitau fou o tekinolosi eletise. I le iloaina o a latou sao i le faia o transistors, na manumalo fa’atasi ai Shockley, Bardeen ma Brattain i le 1956 Nobel Prize in Physics.
Ata faigofie o le fausaga o le transistor NPN bipolar junction
E tusa ai ma le fausaga o transistors bipolar junction, o BJT masani o le NPN ma le PNP. O le fausaga auiliili i totonu o loʻo faʻaalia i le ata o loʻo i lalo. O le vaega o semiconductor leaga e fetaui ma le emitter o le vaega o le emitter, lea e maualuga le maualuga o le doping; o le vaega o semiconductor leaga e fetaui ma le base o le vaega o le base, lea e manifinifi tele lona lautele ma e maualalo tele le doping; o le vaega o semiconductor leaga e fetaui ma le collector o le vaega o le collector, lea e tele lona eria ma e maualalo tele le doping.
O lelei o le tekinolosi BJT o le saoasaoa maualuga o le tali atu, maualuga le transconductance (o suiga o le voltage i totonu e fetaui ma suiga tetele o le eletise i fafo), maualalo le pisa, maualuga le sa'o o le analog, ma le malosi o le gafatia e aveta'avale ai le eletise; o mea le lelei o le maualalo o le feso'ota'iga (e le mafai ona fa'aitiitia le loloto fa'atulagaina i le tele o le itu) ma le tele o le fa'aaogaina o le eletise.
2. MOS
O le Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (Metal Oxide Semiconductor FET), o lona uiga, o se transistor field effect e pulea ai le ki o le semiconductor (S) conductive channel e ala i le faʻaaogaina o le voltage i le faitotoʻa o le vaega uʻamea (M-metal alumini) ma le puna e ala i le vaega oxide (O-insulating layer SiO2) e faʻatupu ai le aafiaga o le fanua eletise. Talu ai ona o le faitotoʻa ma le puna, ma le faitotoʻa ma le alavai e vavaeʻeseina e le vaega SiO2 insulating, o le MOSFET e taʻua foʻi o le insulated gate field effect transistor. I le 1962, na faʻalauiloa aloaia ai e Bell Labs le atinaʻe manuia, lea na avea ma se tasi o laʻasaga taua i le talafaasolopito o le atinaʻeina o semiconductor ma faʻataʻatia saʻo ai le faʻavae faʻapitoa mo le faʻalauiloaina o le semiconductor memory.
E mafai ona vaevaeina le MOSFET i le P channel ma le N channel e tusa ai ma le ituaiga o le conductive channel. E tusa ai ma le gate voltage amplitude, e mafai ona vaevaeina i ni vaega se lua: depletion type - pe a zero le gate voltage, e iai se conductive channel i le va o le drainage ma le source; enhancement type - mo N (P) channel devices, e iai se conductive channel pe a sili atu le gate voltage nai lo le (itiiti ifo i le) zero, ma o le power MOSFET e masani lava o le N channel enhancement type.
O eseesega autū i le va o le MOS ma le triode e aofia ai ae le gata i nei manatu:
-O triodes o ni masini bipolar auā o avefe'au tetele ma avefe'au to'aitiiti e auai i le fa'asoloina o le eletise i le taimi e tasi; ae o le MOS e na'o le fa'asoloina o le eletise e ala i avefe'au tetele i semiconductors, ma e ta'ua fo'i o le transistor unipolar.
-O triodes o masini e pulea le eletise e maualuga le faʻaaogaina o le eletise; ae o MOSFET o masini e pulea le voltage e maualalo le faʻaaogaina o le eletise.
-E tetele le tete'e o le eletise i triodes, ae o paipa MOS e laiti le tete'e o le eletise, e na'o ni nai selau milliohms. I masini eletise o lo'o iai nei, e masani ona fa'aaogaina paipa MOS o ni ki, ona o le maualuga tele o le lelei o le MOS pe a fa'atusatusa i triodes.
-E iai le tau aogā o triodes, ae e fai si taugata o paipa MOS.
-O aso nei, o paipa MOS e faʻaaogaina e sui ai triodes i le tele o tulaga. Naʻo nisi o tulaga e maualalo le malosi poʻo le le lagona o le malosi, matou te faʻaaogaina ai triodes i le mafaufauina o le taugofie.
3. CMOS
Semiconductor Fa'aopoopo o le Metal Oxide: O le tekinolosi CMOS e fa'aogaina transistors semiconductor metal oxide p-type ma le n-type (MOSFET) fa'aopoopo e fausia ai masini eletise ma matagaluega fa'alogika. O le ata o lo'o mulimuli mai o lo'o fa'aalia ai se inverter CMOS masani, lea e fa'aaogaina mo le liua "1→0" po'o le "0→1".
O le ata o loʻo mulimuli mai o se vaega masani o le CMOS. O le itu tauagavale o le NMS, ma le itu taumatau o le PMOS. O pou G o MOS e lua e fesoʻotaʻi faʻatasi o se faitotoʻa masani e ulufale ai, ma o pou D e fesoʻotaʻi faʻatasi o se alavai masani e alu ese ai. E fesoʻotaʻi le VDD i le puna o le PMOS, ma e fesoʻotaʻi le VSS i le puna o le NMOS.
I le 1963, na faia ai e Wanlass ma Sah o le Fairchild Semiconductor le matagaluega CMOS. I le 1968, na atiae ai e le American Radio Corporation (RCA) le uluai oloa matagaluega tuufaatasi CMOS, ma talu mai lena taimi, ua ausia e le matagaluega CMOS se atinaʻe tele. O ona lelei o le maualalo o le faʻaaogaina o le eletise ma le maualuga o le fesoʻotaʻiga (e mafai e le faiga STI/LOCOS ona faʻaleleia atili le fesoʻotaʻiga); o lona le lelei o le i ai o se aafiaga loka (e faʻaaogaina le PN junction reverse bias e fai ma vavaeʻesega i le va o paipa MOS, ma e faigofie ona faʻalavelaveina le faʻaleleia atili o le matasele ma susunuina ai le matagaluega).
4. DMOS
Semiconductor Oxide U'amea Fa'asalalau Fa'alua: E tutusa ma le fausaga o masini MOSFET masani, e iai fo'i ona eletise puna, alavai, faitoto'a ma isi eletise, ae maualuga le voltage o le pito o le alavai. E fa'aaogaina le faiga fa'asalalau fa'alua.
O le ata o loʻo i lalo o loʻo faʻaalia ai le vaega faʻalava o se DMOS masani N-channel. O lenei ituaiga masini DMOS e masani ona faʻaaogaina i talosaga fesuiaʻiga maulalo, lea e fesoʻotaʻi ai le puna o le MOSFET i le eleele. E le gata i lea, e iai foʻi se DMOS P-channel. O lenei ituaiga masini DMOS e masani ona faʻaaogaina i talosaga fesuiaʻiga maualuga, lea e fesoʻotaʻi ai le puna o le MOSFET i se voltage lelei. E tutusa ma le CMOS, o masini DMOS faʻaopoopo e faʻaaogaina le N-channel ma le P-channel MOSFET i luga o le pu e tasi e tuʻuina atu ai galuega fesuiaʻiga faʻaopoopo.
E fuafua i le itu o le auala, e mafai ona vaevaeina le DMOS i ni ituaiga se lua, o le vertical double-diffused metal oxide semiconductor field effect transistor VDMOS (Vertical Double-Diffused MOSFET) ma le lateral double-diffused metal oxide semiconductor field effect transistor LDMOS (Lateral Double-Diffused MOSFET).
O masini VDMOS ua mamanuina i se auala fa'atulagaina. Pe a fa'atusatusa i masini DMOS fa'alava, e maualuga atu lo latou gafatia e fa'aitiitia ai le eletise ma le taulimaina o le eletise, ae o lo'o maualuga pea le tete'e i le eletise.
O masini LDMOS ua mamanuina i se auala fa'ata'amilo ma o ni masini MOSFET eletise e le tutusa le malosi. Pe a fa'atusatusa i masini DMOS fa'atulagaina, e mafai ai ona maualalo le tete'e ma vave le saoasaoa o le fesuia'iga.
Pe a faʻatusatusa i MOSFET masani, e maualuga atu le on-capacitance o le DMOS ma maualalo le teteʻe, o lea e faʻaaogaina lautele ai i masini eletise malolosi e pei o ki eletise, meafaigaluega eletise ma taʻavale eletise.
5. BiCMOS
O le Bipolar CMOS o se tekinolosi e tu'ufa'atasia ai masini CMOS ma bipolar i luga o le chip e tasi i le taimi e tasi. O lona manatu autū o le fa'aaogaina lea o masini CMOS o le matagaluega autu, ma fa'aopoopo i ai masini bipolar po'o matagaluega e mana'omia ai le fa'atinoina o avega tetele. O le mea lea, o matagaluega BiCMOS e iai ona lelei o le maualuga o le tu'ufa'atasia ma le maualalo o le fa'aaogaina o le eletise o matagaluega CMOS, ma ona lelei o le saoasaoa maualuga ma le malosi o le tafe o le eletise o matagaluega BJT.
O le tekinolosi BiCMOS SiGe (silicon germanium) a le STMicroelectronics e fa'apipi'i ai vaega RF, analog ma numera i luga o se pu e tasi, lea e mafai ona fa'aitiitia ai le aofa'i o vaega i fafo ma fa'aleleia atili ai le fa'aaogaina o le eletise.
6. BCD
Bipolar-CMOS-DMOS, e mafai e lenei tekinolosi ona faia ni masini bipolar, CMOS ma DMOS i luga o le pu e tasi, e ta'ua o le faiga BCD, lea na muamua atiaeina ma le manuia e STMicroelectronics (ST) i le 1986.
E talafeagai le Bipolar mo matagaluega analog, e talafeagai le CMOS mo matagaluega numera ma matagaluega logic, ma e talafeagai le DMOS mo masini eletise ma masini maualuga-voltage. E tuufaatasia e le BCD ia itu lelei e tolu. A maeʻa ona faaleleia atili, e faaaogaina lautele le BCD i oloa i vaega o le puleaina o le eletise, mauaina o faamatalaga analog ma actuators eletise. E tusa ai ma le upega tafailagi aloaia a le ST, o le faagasologa matua mo le BCD o loo i ai pea i le 100nm, o loo i ai pea le 90nm i le mamanu faataitai, ma o le tekinolosi 40nmBCD e patino i ana oloa o le isi tupulaga o loo atiaeina.
Taimi na lafoina ai: Setema-10-2024