Maligayang pagdating sa aming website para sa impormasyon at konsultasyon tungkol sa produkto.
Ang aming website:https://www.vet-china.com/
Habang patuloy na nakakagawa ng mga tagumpay ang mga proseso ng pagmamanupaktura ng semiconductor, isang sikat na pahayag na tinatawag na "Moore's Law" ang kumakalat sa industriya. Ito ay iminungkahi ni Gordon Moore, isa sa mga tagapagtatag ng Intel, noong 1965. Ang pangunahing nilalaman nito ay: ang bilang ng mga transistor na maaaring ilagay sa isang integrated circuit ay dodoble humigit-kumulang bawat 18 hanggang 24 na buwan. Ang batas na ito ay hindi lamang isang pagsusuri at hula sa trend ng pag-unlad ng industriya, kundi pati na rin isang puwersang nagtutulak para sa pag-unlad ng mga proseso ng pagmamanupaktura ng semiconductor - ang lahat ay upang makagawa ng mga transistor na may mas maliit na sukat at matatag na pagganap. Mula noong 1950s hanggang sa kasalukuyan, humigit-kumulang 70 taon, isang kabuuang BJT, MOSFET, CMOS, DMOS, at hybrid na mga teknolohiya ng proseso ng BiCMOS at BCD ang nabuo.
1. BJT
Bipolar junction transistor (BJT), karaniwang kilala bilang triode. Ang daloy ng karga sa transistor ay pangunahing dahil sa diffusion at drift motion ng mga carrier sa PN junction. Dahil kinasasangkutan nito ang daloy ng parehong electron at hole, ito ay tinatawag na bipolar device.
Sa pagbabalik-tanaw sa kasaysayan ng pagsilang nito. Dahil sa ideya ng pagpapalit ng mga vacuum triode ng mga solid amplifier, iminungkahi ni Shockley na magsagawa ng pangunahing pananaliksik sa mga semiconductor noong tag-araw ng 1945. Sa ikalawang kalahati ng 1945, itinatag ng Bell Labs ang isang solid-state physics research group na pinamumunuan ni Shockley. Sa grupong ito, hindi lamang mga physicist, kundi pati na rin mga circuit engineer at chemist, kabilang sina Bardeen, isang theoretical physicist, at Brattain, isang experimental physicist. Noong Disyembre 1947, isang pangyayaring itinuturing na isang milestone ng mga sumunod na henerasyon ang nangyari nang may kahusayan - matagumpay na naimbento nina Bardeen at Brattain ang unang germanium point-contact transistor sa mundo na may current amplification.
Ang unang point-contact transistor nina Bardeen at Brattain
Di-nagtagal pagkatapos nito, naimbento ni Shockley ang bipolar junction transistor noong 1948. Iminungkahi niya na ang transistor ay maaaring binubuo ng dalawang pn junctions, isa na forward biased at ang isa naman ay reverse biased, at nakakuha ng patente noong Hunyo 1948. Noong 1949, inilathala niya ang detalyadong teorya ng paggana ng junction transistor. Mahigit dalawang taon na ang lumipas, ang mga siyentipiko at inhinyero sa Bell Labs ay bumuo ng isang proseso upang makamit ang malawakang produksyon ng mga junction transistor (milestone noong 1951), na nagbukas ng isang bagong panahon ng elektronikong teknolohiya. Bilang pagkilala sa kanilang mga kontribusyon sa pag-imbento ng mga transistor, sina Shockley, Bardeen at Brattain ay magkasamang nanalo ng 1956 Nobel Prize sa Physics.
Simpleng istrukturang diagram ng NPN bipolar junction transistor
Tungkol sa istruktura ng mga bipolar junction transistor, ang mga karaniwang BJT ay NPN at PNP. Ang detalyadong panloob na istruktura ay ipinapakita sa pigura sa ibaba. Ang rehiyon ng impurity semiconductor na katumbas ng emitter ay ang rehiyon ng emitter, na may mataas na konsentrasyon ng doping; ang rehiyon ng impurity semiconductor na katumbas ng base ay ang rehiyon ng base, na may napakanipis na lapad at napakababang konsentrasyon ng doping; ang rehiyon ng impurity semiconductor na katumbas ng collector ay ang rehiyon ng collector, na may malaking area at napakababang konsentrasyon ng doping.
Ang mga bentahe ng teknolohiyang BJT ay ang mataas na bilis ng pagtugon, mataas na transconductance (ang mga pagbabago sa input voltage ay tumutugma sa malalaking pagbabago sa output current), mababang ingay, mataas na analog accuracy, at malakas na kakayahan sa pagmamaneho ng current; ang mga disbentaha ay ang mababang integration (ang patayong lalim ay hindi maaaring mabawasan gamit ang lateral size) at mataas na konsumo ng kuryente.
2. MOS
Ang Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (Metal Oxide Semiconductor FET), ibig sabihin, ay isang field effect transistor na kumokontrol sa switch ng semiconductor (S) conductive channel sa pamamagitan ng paglalapat ng boltahe sa gate ng metal layer (M-metal aluminum) at ang pinagmulan ay dumaan sa oxide layer (O-insulating layer SiO2) upang makabuo ng epekto ng electric field. Dahil ang gate at ang pinagmulan, at ang gate at ang drain ay nakahiwalay sa pamamagitan ng SiO2 insulating layer, ang MOSFET ay tinatawag ding insulated gate field effect transistor. Noong 1962, opisyal na inanunsyo ng Bell Labs ang matagumpay na pag-unlad, na naging isa sa pinakamahalagang milestone sa kasaysayan ng pag-unlad ng semiconductor at direktang naglatag ng teknikal na pundasyon para sa pagdating ng semiconductor memory.
Ang MOSFET ay maaaring hatiin sa P channel at N channel ayon sa uri ng conductive channel. Ayon sa amplitude ng gate voltage, maaari itong hatiin sa: uri ng depletion - kapag ang gate voltage ay zero, mayroong conductive channel sa pagitan ng drain at ng source; uri ng enhancement - para sa mga N(P) channel device, mayroong conductive channel lamang kapag ang gate voltage ay mas malaki sa (mas mababa sa) zero, at ang power MOSFET ay pangunahing uri ng enhancement ng N channel.
Ang mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng MOS at triode ay kinabibilangan ngunit hindi limitado sa mga sumusunod na punto:
-Ang mga triode ay mga bipolar device dahil ang parehong majority at minority carrier ay sabay na nakikilahok sa conduction; habang ang MOS ay nagsasagawa lamang ng kuryente sa pamamagitan ng majority carrier sa mga semiconductor, at tinatawag ding unipolar transistor.
-Ang mga triode ay mga aparatong kontrolado ang kuryente na may medyo mataas na konsumo ng kuryente; habang ang mga MOSFET ay mga aparatong kontrolado ang boltahe na may mababang konsumo ng kuryente.
-Malaki ang on-resistance ng mga triode, habang maliit naman ang on-resistance ng mga MOS tube, ilang daang milliohms lamang. Sa mga kasalukuyang kagamitang elektrikal, ang mga MOS tube ay karaniwang ginagamit bilang mga switch, pangunahin dahil ang kahusayan ng MOS ay medyo mataas kumpara sa mga triode.
-Ang mga triode ay may medyo kapaki-pakinabang na gastos, at ang mga MOS tube ay medyo mahal.
-Sa kasalukuyan, ang mga MOS tube ay ginagamit upang palitan ang mga triode sa karamihan ng mga sitwasyon. Sa ilang mga sitwasyon lamang na mababa ang lakas o walang sensitibong lakas, gagamitin natin ang mga triode kung isasaalang-alang ang bentahe sa presyo.
3. CMOS
Komplementaryong Metal Oxide Semiconductor: Ang teknolohiyang CMOS ay gumagamit ng mga komplementaryong p-type at n-type na metal oxide semiconductor transistors (MOSFET) upang bumuo ng mga elektronikong aparato at logic circuit. Ang sumusunod na pigura ay nagpapakita ng isang karaniwang CMOS inverter, na ginagamit para sa "1→0" o "0→1" na conversion.
Ang sumusunod na pigura ay isang tipikal na CMOS cross-section. Ang kaliwang bahagi ay NMS, at ang kanang bahagi ay PMOS. Ang mga G pole ng dalawang MOS ay magkakaugnay bilang isang common gate input, at ang mga D pole ay magkakaugnay bilang isang common drain output. Ang VDD ay konektado sa pinagmumulan ng PMOS, at ang VSS ay konektado sa pinagmumulan ng NMOS.
Noong 1963, naimbento nina Wanlass at Sah ng Fairchild Semiconductor ang CMOS circuit. Noong 1968, binuo ng American Radio Corporation (RCA) ang unang produktong CMOS integrated circuit, at mula noon, nakamit ng CMOS circuit ang malaking pag-unlad. Ang mga bentahe nito ay mababang konsumo ng kuryente at mataas na integrasyon (maaaring higit pang mapabuti ng proseso ng STI/LOCOS ang integrasyon); ang disbentahe nito ay ang pagkakaroon ng lock effect (ang PN junction reverse bias ay ginagamit bilang paghihiwalay sa pagitan ng mga MOS tube, at ang interference ay madaling bumuo ng isang pinahusay na loop at masunog ang circuit).
4. DMOS
Double-Diffused Metal Oxide Semiconductor: Katulad ng istruktura ng mga ordinaryong MOSFET device, mayroon din itong source, drain, gate at iba pang mga electrode, ngunit mataas ang breakdown voltage ng drain end. Ginagamit ang proseso ng double diffusion.
Ang pigura sa ibaba ay nagpapakita ng cross-section ng isang karaniwang N-channel DMOS. Ang ganitong uri ng DMOS device ay karaniwang ginagamit sa mga low-side switching application, kung saan ang pinagmumulan ng MOSFET ay konektado sa ground. Bukod pa rito, mayroong P-channel DMOS. Ang ganitong uri ng DMOS device ay karaniwang ginagamit sa mga high-side switching application, kung saan ang pinagmumulan ng MOSFET ay konektado sa isang positibong boltahe. Katulad ng CMOS, ang mga complementary DMOS device ay gumagamit ng mga N-channel at P-channel MOSFET sa iisang chip upang magbigay ng mga complementary switching function.
Depende sa direksyon ng channel, ang DMOS ay maaaring hatiin sa dalawang uri, katulad ng vertical double-diffused metal oxide semiconductor field effect transistor VDMOS (Vertical Double-Diffused MOSFET) at lateral double-diffused metal oxide semiconductor field effect transistor LDMOS (Lateral Double-Diffused MOSFET).
Ang mga VDMOS device ay dinisenyo na may patayong channel. Kung ikukumpara sa mga lateral DMOS device, mas mataas ang kakayahan ng mga ito sa breakdown voltage at current handling, ngunit medyo malaki pa rin ang on-resistance.
Ang mga LDMOS device ay dinisenyo gamit ang isang lateral channel at mga asymmetric power MOSFET device. Kung ikukumpara sa mga vertical DMOS device, pinapayagan nila ang mas mababang on-resistance at mas mabilis na switching speed.
Kung ikukumpara sa mga tradisyunal na MOSFET, ang DMOS ay may mas mataas na on-capacitance at mas mababang resistance, kaya malawakan itong ginagamit sa mga high-power electronic device tulad ng mga power switch, power tool at electric vehicle drive.
5. BiCMOS
Ang Bipolar CMOS ay isang teknolohiyang nagsasama-sama ng mga CMOS at bipolar device sa iisang chip nang sabay. Ang pangunahing ideya nito ay ang paggamit ng mga CMOS device bilang pangunahing unit circuit, at pagdaragdag ng mga bipolar device o circuit kung saan kinakailangang magmaneho ng malalaking capacitive load. Samakatuwid, ang mga BiCMOS circuit ay may mga bentahe ng mataas na integrasyon at mababang konsumo ng kuryente ng mga CMOS circuit, at ang mga bentahe ng mataas na bilis at malakas na kakayahan sa pagmamaneho ng kuryente ng mga BJT circuit.
Ang teknolohiyang BiCMOS SiGe (silicon germanium) ng STMicroelectronics ay nagsasama ng mga RF, analog, at digital na bahagi sa isang chip, na maaaring makabuluhang bawasan ang bilang ng mga panlabas na bahagi at i-optimize ang pagkonsumo ng kuryente.
6. BCD
Ang teknolohiyang ito, na tinatawag na Bipolar-CMOS-DMOS, ay kayang gumawa ng mga bipolar, CMOS at DMOS device sa iisang chip, na tinatawag na BCD process, na unang matagumpay na binuo ng STMicroelectronics (ST) noong 1986.
Ang Bipolar ay angkop para sa mga analog circuit, ang CMOS ay angkop para sa mga digital at logic circuit, at ang DMOS ay angkop para sa mga power at high-voltage device. Pinagsasama ng BCD ang mga bentahe ng tatlo. Matapos ang patuloy na pagpapabuti, ang BCD ay malawakang ginagamit sa mga produkto sa larangan ng power management, analog data acquisition at power actuator. Ayon sa opisyal na website ng ST, ang mature na proseso para sa BCD ay nasa humigit-kumulang 100nm pa rin, ang 90nm ay nasa prototype design pa rin, at ang teknolohiyang 40nmBCD ay kabilang sa mga susunod na henerasyon ng mga produkto nito na nasa ilalim ng pagbuo.
Oras ng pag-post: Set-10-2024