Önüm barada maglumat we maslahat üçin web sahypamyza hoş geldiňiz.
Web sahypamyz:https://www.vet-china.com/
Ýarymgeçirijileri öndürmek prosesleri öňegidişlikler gazanmagyny dowam etdirýän mahaly, senagatda "Mur kanuny" atly meşhur sözlem ýaýrady. Ony 1965-nji ýylda Inteliň esaslandyryjylarynyň biri Gordon Mur teklip etdi. Onuň esasy mazmuny: integral mikrosxema ýerleşdirilip bilinýän tranzistorlaryň sany her 18-24 aýda iki esse artar. Bu kanun diňe bir pudagyň ösüş tendensiýasynyň seljermesi we çaklamasy däl, eýsem ýarymgeçirijileri öndürmek prosesleriniň ösüşiniň hereketlendiriji güýjidir - hemme zat kiçi ölçegli we durnukly öndürijilikli tranzistorlary öndürmek üçindir. 1950-nji ýyllardan häzirki güne çenli, takmynan 70 ýylyň dowamynda jemi BJT, MOSFET, CMOS, DMOS we gibrid BiCMOS we BCD proses tehnologiýalary işlenip düzüldi.
1. BJT
Bipolýar geçişli tranzistor (BJT), adatça triod diýlip atlandyrylýar. Tranzistordaky zarýad akymy, esasan, PN geçişinde daşaýjylaryň diffuziýa we sürüş hereketi bilen baglanyşyklydyr. Ol elektronlaryň we deşikleriň akymyny öz içine alýandygy üçin, oňa bipolýar enjam diýilýär.
Onuň döreýiş taryhyna göz aýlasak. Wakuum triodlaryny berk güýçlendirijiler bilen çalşyrmak pikiri sebäpli, Şokli 1945-nji ýylyň tomsunda ýarymgeçirijiler boýunça esasy barlaglary geçirmegi teklip etdi. 1945-nji ýylyň ikinji ýarymynda Bell Labs Şokliniň ýolbaşçylygynda berk jisim fizikasy boýunça barlag toparyny döretdi. Bu toparda diňe fizikler däl, eýsem teoretik fizik Bardin we eksperimental fizik Bratteýn ýaly elektrik zynjyrlarynyň inženerleri we himikleri hem bar. 1947-nji ýylyň dekabrynda soňky nesiller tarapyndan möhüm tapgyr hasaplanan waka ajaýyp boldy - Bardin we Bratteýn dünýäde ilkinji tok güýçlendirijili germanium nokat-kontakt tranzistoryny üstünlikli oýlap tapdylar.
Bardin we Bratteýniň ilkinji nokat-kontakt tranzistory
Şondan gysga wagt soň, Şokli 1948-nji ýylda bipolýar geçişli tranzistory oýlap tapdy. Ol tranzistory iki pn geçişinden, biri öňe, beýlekisi bolsa ters hereketli geçişlerden ybarat bolup biljekdigini teklip etdi we 1948-nji ýylyň iýun aýynda patent aldy. 1949-njy ýylda ol geçişli tranzistory işlemegiň jikme-jik teoriýasyny çap etdi. Iki ýyldan gowrak wagt geçensoň, Bell Labs-daky alymlar we inženerler geçişli tranzistorlary köpçülikleýin öndürmek üçin bir usul işläp düzdüler (1951-nji ýylda möhüm waka boldy) we elektron tehnologiýasynyň täze döwrüni açdylar. Tranzistorlary oýlap tapmaga goşan goşantlaryny ykrar etmek üçin Şokli, Bardin we Bratteýn bilelikde 1956-njy ýylda fizika boýunça Nobel baýragyna mynasyp boldular.
NPN bipolýar geçiş tranzistorynyň ýönekeý gurluş diagrammasy
Bipolýar geçiş tranzistorlarynyň gurluşy barada aýdylanda, umumy BJT-ler NPN we PNP-dir. Jikme-jik içki gurluş aşakdaky suratda görkezilen. Emittere degişli garyndy ýarymgeçiriji sebit ýokary lehim konsentrasiýasyna eýe bolan emitter sebitidir; baza degişli garyndy ýarymgeçiriji sebiti örän inçe giňlige we gaty pes lehim konsentrasiýasyna eýe bolan baza sebitidir; kollektora degişli garyndy ýarymgeçiriji sebiti uly meýdana we gaty pes lehim konsentrasiýasyna eýe bolan kollektor sebitidir.
BJT tehnologiýasynyň artykmaçlyklary ýokary jogap tizligi, ýokary geçirijilik (giriş naprýaženiýesiniň üýtgemeleri çykyş tokunyň uly üýtgemelerine gabat gelýär), pes ses, ýokary analog takyklyk we güýçli tok hereketlendirmek ukybydyr; kemçilikleri pes integrasiýa (dik çuňlugy gapdal ölçeg bilen azaltmak mümkin däl) we ýokary energiýa sarp edilişidir.
2. MOS
Metal Oksid Ýarymgeçiriji Meýdan Effekti Tranzistory (Metal Oksid Ýarymgeçiriji FET), ýagny elektrik meýdanynyň täsirini döretmek üçin oksid gatlagy (O-izolýasiýa gatlagy SiO2) arkaly metal gatlagynyň derwezesine (M-metal alýumin) we çeşmesine naprýaženiýe bermek arkaly ýarymgeçiriji (S) geçiriji kanalynyň açaryny dolandyrýan meýdan täsiri tranzistory. Derweze we çeşme, şeýle hem derweze we drenaj SiO2 izolýasiýa gatlagy bilen izolýasiýa edilendigi üçin, MOSFET hem izolýasiýa edilen derweze meýdan täsiri tranzistory diýlip atlandyrylýar. 1962-nji ýylda Bell Labs resmi taýdan üstünlikli işläp çykaryşy yglan etdi, bu bolsa ýarymgeçirijileriň ösüş taryhynda iň möhüm tapgyrlaryň biri boldy we ýarymgeçiriji ýadyň peýda bolmagy üçin tehniki esas döretdi.
MOSFET geçiriji kanalyň görnüşine görä P kanalyna we N kanalyna bölünip bilner. Derwezäniň naprýaženiýe amplitudasyna görä, ony aşakdakylara bölüp bolýar: tükenme görnüşi - derwezäniň naprýaženiýesi nol bolanda, suw akdyryjy bilen çeşme arasynda geçiriji kanal bolýar; güýçlendirme görnüşi - N (P) kanal enjamlary üçin, diňe derweze naprýaženiýesi noldan uly (kiçi) bolanda geçiriji kanal bolýar we kuwwatly MOSFET esasan N kanal güýçlendirme görnüşidir.
MOS we triod arasyndaky esasy tapawutlar aşakdaky nokatlary öz içine alýar, ýöne diňe şular bilen çäklenmän:
-Triodlar bipolýar enjamlardyr, sebäbi köpçülik we azlyk daşaýjylary bir wagtyň özünde geçirijilige gatnaşýarlar; MOS bolsa elektrik energiýasyny diňe ýarymgeçirijilerde köpçülik daşaýjylary arkaly geçirýär we onypolýar tranzistor diýip hem atlandyrylýar.
-Triodlar deňeşdirme boýunça ýokary energiýa sarp edýän tok bilen dolandyrylýan enjamlardyr; MOSFET-ler bolsa az energiýa sarp edýän naprýaženiýe bilen dolandyrylýan enjamlardyr.
-Triodlaryň garşylygy uly, MOS lampalarynyň garşylygy bolsa kiçi, diňe birnäçe ýüz milliom. Häzirki elektrik enjamlarynda MOS lampalary, adatça, açar hökmünde ulanylýar, sebäbi MOS-yň netijeliligi triodlara garanyňda deňeşdirme boýunça ýokarydyr.
-Triodlaryň bahasy deňeşdirme boýunça amatly, MOS lampalary bolsa deňeşdirme boýunça gymmat.
-Häzirki wagtda MOS lampalary köp ýagdaýlarda triodlaryň ornuny tutmak üçin ulanylýar. Diňe käbir pes kuwwatly ýa-da kuwwatlylyga duýgur bolmadyk ýagdaýlarda, baha artykmaçlygyny göz öňünde tutup, triodlary ulanarys.
3. CMOS
Goşmaça Metal Oksid Ýarymgeçiriji: CMOS tehnologiýasy elektron enjamlary we logiki zynjyrlary gurmak üçin goşmaça p-tipli we n-tipli metal oksid ýarymgeçiriji tranzistorlaryny (MOSFET) ulanýar. Aşakdaky suratda "1→0" ýa-da "0→1" konwertasiýa üçin ulanylýan umumy CMOS inwertory görkezilýär.
Aşakdaky surat CMOS-yň adaty kesişini görkezýär. Çep tarapy NMS, sag tarapy bolsa PMOS. Iki MOS-yň G polýuslary umumy derweze girişi hökmünde, D polýuslary bolsa umumy drenaj çykyşy hökmünde birleşdirilýär. VDD PMOS çeşmesine, VSS bolsa NMOS çeşmesine birikdirilendir.
1963-nji ýylda Fairchild Semiconductor-dan Wanlass we Sah CMOS zynjyryny oýlap tapdylar. 1968-nji ýylda Amerikan Radio Korporasiýasy (RCA) ilkinji CMOS integrasiýa zynjyryny işläp düzdi we şondan bäri CMOS zynjyry uly ösüşe eýe boldy. Onuň artykmaçlyklary pes energiýa sarp edilişi we ýokary integrasiýadyr (STI/LOCOS prosesi integrasiýany has-da gowulandyryp biler); onuň kemçiligi gulp täsiriniň bolmagydyr (PN birleşmesiniň ters tarapy MOS turbalarynyň arasynda izolýasiýa hökmünde ulanylýar we päsgelçilik aňsatlyk bilen güýçlendirilen zynjyr emele getirip, zynjyry ýakyp biler).
4. DMOS
Iki gezek ýaýran metal oksidi ýarymgeçiriji: Adaty MOSFET enjamlarynyň gurluşyna meňzeş, onuň çeşmesi, drenajy, derwezesi we beýleki elektrodlary hem bar, ýöne drenaj ujunyň döwülme naprýaženiýesi ýokary. Iki gezek ýaýran proses ulanylýar.
Aşakdaky suratda standart N-kanally DMOS-yň kese-kesigi görkezilýär. Bu görnüşli DMOS enjamy, adatça, MOSFET-iň çeşmesi topraga birikdirilen pes taraply kommutasiýa programmalarynda ulanylýar. Mundan başga-da, P-kanally DMOS bar. Bu görnüşli DMOS enjamy, adatça, MOSFET-iň çeşmesi oňyn naprýaženiýe birikdirilen ýokary taraply kommutasiýa programmalarynda ulanylýar. CMOS-a meňzeş, goşmaça DMOS enjamlary goşmaça kommutasiýa funksiýalaryny üpjün etmek üçin şol bir çipde N-kanally we P-kanally MOSFET-leri ulanýar.
Kanalyň ugruna baglylykda, DMOS iki görnüşe bölünip bilner, ýagny dik iki gezek ýaýran metal oksid ýarymgeçiriji meýdan täsirli tranzistor VDMOS (Wertical Double-Diffused MOSFET) we gapdal iki gezek ýaýran metal oksid ýarymgeçiriji meýdan täsirli tranzistor LDMOS (Lateral Double-Diffused MOSFET).
VDMOS enjamlary dik kanal bilen dizaýn edilen. Gapdal DMOS enjamlary bilen deňeşdirilende, olaryň has ýokary döwülme naprýaženiýesi we tok dolandyryş mümkinçilikleri bar, ýöne garşylyk henizem deňeşdirme boýunça uly.
LDMOS enjamlary gapdal kanal bilen dizaýn edilen we assimetrik güýç MOSFET enjamlarydyr. Dik DMOS enjamlary bilen deňeşdirilende, olar has pes garşylyk we has çalt geçiş tizligini üpjün edýär.
Adaty MOSFET-ler bilen deňeşdirilende, DMOS-yň elektrik geçirijileri, elektrik gurallary we elektrik awtoulaglarynyň hereketlendirijileri ýaly ýokary kuwwatly elektron enjamlarda giňden ulanylýar.
5. BiCMOS
Bipolýar CMOS, CMOS we bipolýar enjamlary bir wagtyň özünde bir çipde birleşdirýän tehnologiýadyr. Onuň esasy ideýasy CMOS enjamlaryny esasy birlik zynjyry hökmünde ulanmak we uly kuwwatly ýükleriň herekete geçirilmegi talap edilýän bipolýar enjamlary ýa-da zynjyrlary goşmakdyr. Şonuň üçin BiCMOS zynjyrlary CMOS zynjyrlarynyň ýokary integrasiýa we pes energiýa sarp edilişi, şeýle hem BJT zynjyrlarynyň ýokary tizlikli we güýçli tok hereketlendiriji mümkinçilikleriniň artykmaçlyklaryna eýedir.
STMicroelectronics kompaniýasynyň BiCMOS SiGe (kremniý germaniýesi) tehnologiýasy RF, analog we sanly bölekleri bir çipde birleşdirýär, bu bolsa daşarky bölekleriň sanyny ep-esli azaldyp we energiýa sarp edilişini optimizirläp biler.
6. BCD
Bipolýar-CMOS-DMOS, bu tehnologiýa ilkinji gezek 1986-njy ýylda STMicroelectronics (ST) tarapyndan üstünlikli işlenip düzülen BCD prosesi diýlip atlandyrylýan bir çipde bipolýar, CMOS we DMOS enjamlaryny ýasap bilýär.
Bipolýar analog zynjyrlar üçin, CMOS sanly we logiki zynjyrlar üçin, DMOS bolsa güýç we ýokary woltly enjamlar üçin amatlydyr. BCD bu üçüsiniň artykmaçlyklaryny özünde jemleýär. Yzygiderli kämilleşdirilenden soň, BCD güýç dolandyryş, analog maglumatlary toplamak we güýç aktuatorlary ulgamlarynda önümlerde giňden ulanylýar. ST-niň resmi web sahypasyna görä, BCD üçin ýetişen proses henizem 100 nm töwereginde, 90 nm henizem prototip dizaýnynda we 40 nmBCD tehnologiýasy işlenip düzülýän indiki nesil önümlerine degişlidir.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 10-njy sentýabry