Барои гирифтани маълумот дар бораи маҳсулот ва машварат ба вебсайти мо хуш омадед.
Вебсайти мо:https://www.vet-china.com/
Ҳангоме ки равандҳои истеҳсоли нимноқилҳо ба пешрафтҳо идома медиҳанд, дар саноат изҳороти машҳуре бо номи "Қонуни Мур" паҳн шудааст. Онро Гордон Мур, яке аз асосгузорони Intel, соли 1965 пешниҳод карда буд. Муҳтавои асосии он ин аст: шумораи транзисторҳое, ки метавонанд дар схемаи интегралӣ ҷойгир карда шаванд, тақрибан ҳар 18 то 24 моҳ ду баробар зиёд мешавад. Ин қонун на танҳо таҳлил ва пешгӯии тамоюли рушди соҳа, балки инчунин қувваи пешбарандаи рушди равандҳои истеҳсоли нимноқилҳо мебошад - ҳама чиз барои сохтани транзисторҳо бо андозаи хурдтар ва кори устувор аст. Аз солҳои 1950 то имрӯз, тақрибан 70 сол, дар маҷмӯъ технологияҳои BJT, MOSFET, CMOS, DMOS ва гибридии равандҳои BiCMOS ва BCD таҳия шудаанд.
1. BJT
Транзистори пайванди дуқутба (BJT), ки маъмулан бо номи триод маълум аст. Ҷараёни заряд дар транзистор асосан аз сабаби ҳаракати диффузия ва дрейфи интиқолдиҳандагон дар пайванди PN ба амал меояд. Азбаски он ҷараёни ҳам электронҳо ва ҳам сӯрохиҳоро дар бар мегирад, онро дастгоҳи дуқутба меноманд.
Бо назардошти таърихи пайдоиши он. Аз сабаби идеяи иваз кардани триодҳои вакуумӣ бо тақвиятдиҳандаҳои сахт, Шокли дар тобистони соли 1945 пешниҳод кард, ки таҳқиқоти бунёдӣ дар бораи нимноқилҳо анҷом дода шавад. Дар нимаи дуюми соли 1945, Bell Labs як гурӯҳи тадқиқотии физикаи ҷисмҳои сахтро бо роҳбарии Шокли таъсис дод. Дар ин гурӯҳ на танҳо физикҳо, балки муҳандисони схемаҳо ва химикҳо, аз ҷумла Бардин, физики назариявӣ ва Браттейн, физики таҷрибавӣ низ ҳастанд. Дар моҳи декабри соли 1947, рӯйдоде, ки наслҳои баъдӣ онро як марҳилаи муҳим меҳисобиданд, бомуваффақият рух дод - Бардин ва Браттейн аввалин транзистори тамосии германийро дар ҷаҳон бо тақвияти ҷараён бомуваффақият ихтироъ карданд.
Аввалин транзистори контактии Бардин ва Браттейн
Чанде пас аз ин, Шокли соли 1948 транзистори пайванди дуқутбаро ихтироъ кард. Ӯ пешниҳод кард, ки транзистор метавонад аз ду пайванди pn, яке ба самти рост ва дигаре ба самти баръакс иборат бошад ва дар моҳи июни соли 1948 патент гирифт. Дар соли 1949, ӯ назарияи муфассали кори транзистори пайвандро нашр кард. Зиёда аз ду сол пас, олимон ва муҳандисони Bell Labs равандеро барои ба даст овардани истеҳсоли оммавии транзисторҳои пайванд (марҳилаи муҳим дар соли 1951) таҳия карданд, ки давраи нави технологияи электрониро оғоз кард. Бо эътирофи саҳми онҳо дар ихтирои транзисторҳо, Шокли, Бардин ва Браттейн якҷоя ҷоизаи Нобелро дар соли 1956 дар соҳаи физика ба даст оварданд.
Диаграммаи соддаи сохтории транзистори биполярӣ дар пайванди NPN
Дар мавриди сохтори транзисторҳои пайванди дуқутба, BJT-ҳои маъмул NPN ва PNP мебошанд. Сохтори дохилии муфассал дар расми зер нишон дода шудааст. Минтақаи нимноқилҳои ифлос, ки ба эмиттер мувофиқ аст, минтақаи эмиттер аст, ки консентратсияи баланди допинг дорад; минтақаи нимноқилҳои ифлос, ки ба пойгоҳ мувофиқ аст, минтақаи пойгоҳ аст, ки паҳнои хеле тунук ва консентратсияи хеле пасти допинг дорад; минтақаи нимноқилҳои ифлос, ки ба коллектор мувофиқ аст, минтақаи коллектор аст, ки масоҳати калон ва консентратсияи хеле пасти допинг дорад.
Бартариҳои технологияи BJT инҳоянд: суръати баланди вокуниш, транскондуктивии баланд (тағйирёбии шиддати вуруд ба тағирёбии калони ҷараёни баромад мувофиқат мекунад), садои паст, дақиқии баланди аналогӣ ва қобилияти қавии рондани ҷараён; нуқсонҳо интегратсияи паст (чуқурии амудиро бо андозаи паҳлӯӣ кам кардан мумкин нест) ва истеъмоли баланди энергия мебошанд.
2. МОС
Транзистори нимноқилии таъсири майдонии металлӣ (FET нимноқилии металлӣ), яъне транзистори таъсири майдониест, ки гузариши канали ноқили нимноқил (S)-ро тавассути истифодаи шиддат ба дарвозаи қабати металлӣ (алюминийи M-металлӣ) ва манбаъ тавассути қабати оксидӣ (қабати изолятсионии O-SiO2) барои тавлиди таъсири майдони электрикӣ идора мекунад. Азбаски дарвоза ва манбаъ, дарвоза ва дренаж аз ҷониби қабати изолятсионии SiO2 ҷудо карда шудаанд, MOSFET инчунин транзистори таъсири майдонии дарвозаи изолятсияшуда номида мешавад. Дар соли 1962, Bell Labs расман таҳияи муваффақро эълон кард, ки яке аз муҳимтарин марҳилаҳо дар таърихи рушди нимноқилҳо гардид ва мустақиман заминаи техникиро барои пайдоиши хотираи нимноқилҳо гузошт.
MOSFET-ро мувофиқи намуди канали ноқилӣ ба канали P ва канали N тақсим кардан мумкин аст. Мувофиқи амплитудаи шиддати дарвоза, онро ба инҳо тақсим кардан мумкин аст: намуди камшавӣ - вақте ки шиддати дарвоза сифр аст, байни дренаж ва манбаъ канали ноқилӣ мавҷуд аст; намуди такмилдиҳӣ - барои дастгоҳҳои канали N (P), танҳо вақте ки шиддати дарвоза аз сифр зиёд (камтар) аст, канали ноқилӣ мавҷуд аст ва MOSFET-и қувва асосан намуди такмили канали N мебошад.
Фарқиятҳои асосии байни MOS ва триод нуктаҳои зеринро дар бар мегиранд, вале бо инҳо маҳдуд намешаванд:
- Триодҳо дастгоҳҳои дуқутба мебошанд, зеро ҳам интиқолдиҳандагони аксарият ва ҳам интиқолдиҳандагони ақаллият дар як вақт дар ноқилият иштирок мекунанд; дар ҳоле ки MOS танҳо тавассути интиқолдиҳандагони аксарият дар нимноқилҳо барқро интиқол медиҳад ва онро транзистори якқутба низ меноманд.
- Триодҳо дастгоҳҳои бо идоракунии ҷараён бо истеъмоли нисбатан баланди энергия мебошанд; дар ҳоле ки MOSFETҳо дастгоҳҳои бо идоракунии шиддат бо истеъмоли ками энергия мебошанд.
-Триодҳо муқовимати баланди лампаҳои MOS доранд, дар ҳоле ки лампаҳои MOS муқовимати пасти лампаҳои MOS доранд, ки танҳо чандсад миллиом аст. Дар дастгоҳҳои барқии муосир, лампаҳои MOS одатан ҳамчун калидҳо истифода мешаванд, асосан аз он сабаб, ки самаранокии MOS дар муқоиса бо триодҳо нисбатан баланд аст.
-Триодҳо арзиши нисбатан муфид доранд ва лампаҳои MOS нисбатан гарон мебошанд.
-Имрӯзҳо, лампаҳои MOS дар аксари ҳолатҳо барои иваз кардани триодҳо истифода мешаванд. Танҳо дар баъзе ҳолатҳое, ки қувваи кам ё ба қувваи барқ ҳассос нестанд, мо бо назардошти бартарии нарх аз триодҳо истифода хоҳем кард.
3. CMOS
Нимноқилҳои оксиди металлии иловагӣ: Технологияи CMOS барои сохтани дастгоҳҳои электронӣ ва схемаҳои мантиқӣ транзисторҳои нимноқилҳои оксиди металлии иловагӣ (MOSFET)-и навъи p ва навъи n-ро истифода мебарад. Дар расми зерин инвертери маъмулии CMOS нишон дода шудааст, ки барои табдили "1→0" ё "0→1" истифода мешавад.
Расми зерин буриши маъмулии CMOS мебошад. Тарафи чап NMS ва тарафи рост PMOS мебошад. Қутбҳои G-и ду MOS ҳамчун вуруди умумии дарвоза ва қутбҳои D ҳамчун баромади умумии дренажӣ ба ҳам пайваст карда шудаанд. VDD ба манбаи PMOS ва VSS ба манбаи NMOS пайваст карда шудааст.
Дар соли 1963, Ванласс ва Саҳ аз Fairchild Semiconductor схемаи CMOS-ро ихтироъ карданд. Дар соли 1968, Корпоратсияи Радиои Амрико (RCA) аввалин маҳсулоти схемаи интегралии CMOS-ро таҳия кард ва аз он вақт инҷониб, схемаи CMOS ба рушди бузург ноил гаштааст. Бартариҳои он истеъмоли ками энергия ва ҳамгироии баланд мебошанд (раванди STI/LOCOS метавонад ҳамгироиро боз ҳам беҳтар кунад); нуқсони он мавҷудияти таъсири қулф аст (тағйири баръакси пайванди PN ҳамчун изолятсия байни найчаҳои MOS истифода мешавад ва халал метавонад ба осонӣ ҳалқаи такмилёфтаро ташкил диҳад ва схемаро сӯзонад).
4. DMOS
Нимноқилҳои оксиди металлии дукарата паҳншуда: Монанд ба сохтори дастгоҳҳои оддии MOSFET, он инчунин дорои манбаъ, дренаж, дарвоза ва дигар электродҳо мебошад, аммо шиддати вайроншавии нӯги дренаж баланд аст. Раванди дукарата паҳншавӣ истифода мешавад.
Дар расми зер буриши DMOS-и стандартии N-канал нишон дода шудааст. Ин намуди дастгоҳи DMOS одатан дар барномаҳои коммутатсияи тарафи паст истифода мешавад, ки дар он манбаи MOSFET ба замин пайваст аст. Илова бар ин, DMOS-и канали P мавҷуд аст. Ин намуди дастгоҳи DMOS одатан дар барномаҳои коммутатсияи тарафи баланд истифода мешавад, ки дар он манбаи MOSFET ба шиддати мусбат пайваст аст. Монанди CMOS, дастгоҳҳои DMOS-и иловагӣ MOSFET-ҳои N-канал ва P-каналро дар як чип барои таъмини функсияҳои коммутатсияи иловагӣ истифода мебаранд.
Вобаста аз самти канал, DMOS-ро ба ду намуд тақсим кардан мумкин аст: транзистори майдонии нимноқилии дукарата паҳншудаи оксиди металлӣ VDMOS (MOSFET-и амудии дукарата паҳншуда) ва транзистори майдонии нимноқилии дукарата паҳншудаи оксиди металлӣ LDMOS (MOSFET-и дукарата паҳншудаи паҳлӯӣ).
Дастгоҳҳои VDMOS бо канали амудӣ тарҳрезӣ шудаанд. Дар муқоиса бо дастгоҳҳои DMOS паҳлӯӣ, онҳо қобилияти коркарди шиддати вайроншавӣ ва ҷараёни баландтар доранд, аммо муқовимати фаъолкунӣ ҳанӯз нисбатан калон аст.
Дастгоҳҳои LDMOS бо канали паҳлӯӣ тарҳрезӣ шудаанд ва дастгоҳҳои MOSFET-и қувваи асимметрӣ мебошанд. Дар муқоиса бо дастгоҳҳои амудии DMOS, онҳо имкон медиҳанд, ки муқовимати пасттар ва суръати гузариши тезтар дошта бошанд.
Дар муқоиса бо MOSFET-ҳои анъанавӣ, DMOS дорои иқтидори баландтари гардонандагӣ ва муқовимати пасттар аст, аз ин рӯ он дар дастгоҳҳои электронии пуриқтидор, ба монанди коммутаторҳои барқӣ, асбобҳои барқӣ ва гардонандаҳои мошинҳои барқӣ васеъ истифода мешавад.
5. БиCMOS
CMOS-и дуқутба технологияест, ки дастгоҳҳои CMOS ва дуқутбаро дар як чип дар як вақт муттаҳид мекунад. Идеяи асосии он истифодаи дастгоҳҳои CMOS ҳамчун схемаи асосии воҳид ва илова кардани дастгоҳҳо ё схемаҳои дуқутба мебошад, ки дар онҳо борҳои калони иқтидор лозиманд. Аз ин рӯ, схемаҳои BiCMOS бартариҳои ҳамгироии баланд ва истеъмоли ками қувваи барқи схемаҳои CMOS ва бартариҳои қобилияти рондани суръати баланд ва ҷараёни қавии схемаҳои BJT-ро доранд.
Технологияи BiCMOS SiGe (силикон германий)-и STMicroelectronics қисмҳои RF, аналогӣ ва рақамиро дар як чип муттаҳид мекунад, ки метавонад шумораи ҷузъҳои берунаро ба таври назаррас кам кунад ва истеъмоли энергияро беҳтар созад.
6. BCD
Биполярӣ-CMOS-DMOS, ин технология метавонад дастгоҳҳои биполярӣ, CMOS ва DMOS-ро дар як чип созад, ки раванди BCD номида мешавад ва бори аввал аз ҷониби STMicroelectronics (ST) дар соли 1986 бомуваффақият таҳия шудааст.
Биполярӣ барои схемаҳои аналогӣ, CMOS барои схемаҳои рақамӣ ва мантиқӣ ва DMOS барои дастгоҳҳои барқӣ ва баландшиддат мувофиқ аст. BCD бартариҳои ин серо муттаҳид мекунад. Пас аз такмили пайваста, BCD дар маҳсулот дар соҳаҳои идоракунии барқ, ҷамъоварии маълумоти аналогӣ ва фаъолкунандаҳои барқӣ васеъ истифода мешавад. Тибқи иттилои вебсайти расмии ST, раванди пухта барои BCD то ҳол тақрибан 100 нм, 90 нм то ҳол дар тарҳрезии прототип қарор дорад ва технологияи 40 нмBCD ба маҳсулоти насли ояндаи он тааллуқ дорад, ки дар ҳоли таҳия мебошанд.
Вақти нашр: 10 сентябри соли 2024