Ẹ káàbọ̀ sí ojú-òpó wẹ́ẹ̀bù wa fún ìwífún nípa ọjà àti ìgbìmọ̀.
Oju opo wẹẹbu wa:https://www.vet-china.com/
Bí àwọn ìlànà ìṣelọ́pọ́ semiconductor ṣe ń tẹ̀síwájú láti ṣe àwọn àṣeyọrí, gbólóhùn kan tí a pè ní "Òfin Moore" ti ń tàn káàkiri nínú iṣẹ́ náà. Gordon Moore, ọ̀kan lára àwọn olùdásílẹ̀ Intel, ló dábàá rẹ̀ ní ọdún 1965. Kókó pàtàkì rẹ̀ ni: iye àwọn transistors tí a lè gbà lórí circuit tí a ti ṣepọ yóò ní ìlọ́po méjì ní gbogbo oṣù 18 sí 24. Òfin yìí kìí ṣe ìṣàyẹ̀wò àti àsọtẹ́lẹ̀ ìdàgbàsókè ilé iṣẹ́ náà nìkan, ṣùgbọ́n ó tún jẹ́ agbára ìdarí fún ìdàgbàsókè àwọn ìlànà ìṣelọ́pọ́ semiconductor - ohun gbogbo ni láti ṣe àwọn transistors pẹ̀lú ìwọ̀n kékeré àti iṣẹ́ tí ó dúró ṣinṣin. Láti ọdún 1950 sí àkókò yìí, ní nǹkan bí ọdún 70, gbogbo àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ ilana BJT, MOSFET, CMOS, DMOS, àti hybrid BiCMOS àti BCD ni a ti ṣe àgbékalẹ̀ rẹ̀.
1. BJT
Transistor junction bipolar (BJT), tí a mọ̀ sí triode. Ìṣàn gbigba agbara ninu transistor naa jẹ pataki nitori itankale ati gbigbe ti awọn ohun-ini gbigbe ni ipade PN. Niwọn igba ti o kan sisan ti awọn elekitironi ati awọn ihò, a pe ni ẹrọ bipolar.
Nígbà tí a bá wo ìtàn ìbí rẹ̀. Nítorí èrò láti fi àwọn ohun èlò amplifiers tó lágbára rọ́pò àwọn ohun èlò ìfọ́mọ́ra, Shockley dámọ̀ràn láti ṣe ìwádìí ìpìlẹ̀ lórí àwọn ohun èlò amúṣẹ́dá ní ìgbà ẹ̀ẹ̀rùn ọdún 1945. Ní ìdajì kejì ọdún 1945, Bell Labs dá ẹgbẹ́ ìwádìí físíìsì tó lágbára sílẹ̀ tí Shockley ń darí. Nínú ẹgbẹ́ yìí, kìí ṣe àwọn onímọ̀ nípa físíìsì nìkan ló wà, àwọn onímọ̀ nípa àyíká àti onímọ̀ nípa kẹ́míkà pẹ̀lú Bardeen, onímọ̀ nípa físíìsì, àti Brattain, onímọ̀ nípa físíìsì àyẹ̀wò. Ní oṣù Kejìlá ọdún 1947, ìṣẹ̀lẹ̀ kan tí àwọn ìran tó tẹ̀lé e kà sí ìṣẹ̀lẹ̀ pàtàkì ṣẹlẹ̀ lọ́nà tó dára - Bardeen àti Brattain ṣe àṣeyọrí nínú ṣíṣe àgbékalẹ̀ transistor germanium àkọ́kọ́ ní àgbáyé pẹ̀lú àgbékalẹ̀ ìṣiṣẹ́ lọ́wọ́lọ́wọ́.
Transistor àkọ́kọ́ Bardeen àti Brattain
Láìpẹ́ lẹ́yìn náà, Shockley ṣe àgbékalẹ̀ transistor ìjùmọ̀sọ̀rọ̀ bipolar ní ọdún 1948. Ó dábàá pé transistor náà lè ní àwọn ìsopọ̀ pn méjì, ọ̀kan ní ìforígbárí síwájú àti èkejì ní ìforígbárí, ó sì gba ìwé àṣẹ ní oṣù kẹfà ọdún 1948. Ní ọdún 1949, ó tẹ̀ ìwé àgbékalẹ̀ àlàyé nípa iṣẹ́ transistor ìjùmọ̀sọ̀rọ̀ jáde. Ní ọdún méjì lẹ́yìn náà, àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì àti àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ ní Bell Labs ṣe àgbékalẹ̀ ìlànà kan láti ṣàṣeyọrí ìṣẹ̀dá àwọn transistor ìjùmọ̀sọ̀rọ̀ (àmì ìṣẹ̀lẹ̀ ní ọdún 1951), èyí tí ó ṣí ìgbà tuntun ti ìmọ̀ ẹ̀rọ itanna sílẹ̀. Ní mímọ̀ fún àwọn àfikún wọn sí ìṣẹ̀dá transistor, Shockley, Bardeen àti Brattain papọ̀ gba Ẹ̀bùn Nobel ní Fisiksi ní ọdún 1956.
Àwòrán ìṣètò tó rọrùn ti transistor NPN bipolar junction transistor
Nípa ìṣètò àwọn transistor ìjùmọ̀sọ̀rọ̀ bipolar, àwọn BJT tí a sábà máa ń lò ni NPN àti PNP. Ìṣètò inú tí ó wà ní ìsàlẹ̀ yìí hàn. Agbègbè semiconductor aláìmọ́ tí ó bá emitter mu ni agbègbè emitter, tí ó ní ìṣọ̀kan doping gíga; agbègbè semiconductor aláìmọ́ tí ó bá ìsàlẹ̀ mu ni agbègbè ìpìlẹ̀, tí ó ní ìfẹ̀ tín-tín àti ìṣọ̀kan doping tí ó kéré gan-an; agbègbè semiconductor aláìmọ́ tí ó bá olùkójọpọ̀ mu ni agbègbè olùkójọ, tí ó ní agbègbè tí ó tóbi àti ìṣọ̀kan doping tí ó kéré gan-an.
Àwọn àǹfààní ìmọ̀-ẹ̀rọ BJT ni iyàrá ìdáhùn gíga, transconductance gíga (àwọn ìyípadà folti inú bá àwọn ìyípadà ìṣàn omi tó pọ̀ mu), ariwo kékeré, ìṣedéédé analog gíga, àti agbára ìwakọ̀ ìṣàn omi tó lágbára; àwọn àléébù ni ìṣọ̀kan kékeré (a kò le dín ìjìnlẹ̀ inaro kù pẹ̀lú ìwọ̀n ẹ̀gbẹ́) àti agbára gíga.
2. MOS
Ìyípadà Ìgbékalẹ̀ Ayélujára Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (Metal Oxide Semiconductor FET), ìyẹn ni, transistor ipa pápá tí ó ń ṣàkóso ìyípadà ikanni conductive semiconductor (S) nípa lílo folti sí ẹnu ọ̀nà ti fẹlẹfẹlẹ irin (M-metal aluminum) àti orísun náà nípasẹ̀ fẹlẹfẹlẹ oxide (O-insulating layer SiO2) láti mú ipa pápá iná mànàmáná jáde. Níwọ́n ìgbà tí ipele insulating SiO2 ya ẹnu ọ̀nà àti orísun náà, àti ẹnu ọ̀nà àti ìṣàn omi náà sọ́tọ̀, a tún ń pe MOSFET ní transistor ipa pápá ẹnu ọ̀nà tí a ti sọ di mímọ́. Ní ọdún 1962, Bell Labs kéde ìdàgbàsókè àṣeyọrí náà ní gbangba, èyí tí ó di ọ̀kan lára àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ pàtàkì jùlọ nínú ìtàn ìdàgbàsókè semiconductor àti tí ó fi ìpìlẹ̀ ìmọ̀-ẹ̀rọ lélẹ̀ tààrà fún ìfarahàn iranti semiconductor.
A le pin MOSFET si ikanni P ati ikanni N gẹgẹ bi iru ikanni conductive. Gẹgẹ bi iwọn foliteji ẹnu-ọna, a le pin si: iru depletion - nigbati foliteji ẹnu-ọna ba jẹ odo, ikanni conductive wa laarin drain ati orisun; iru imudara - fun awọn ẹrọ ikanni N (P), ikanni conductive wa nikan nigbati foliteji ẹnu-ọna ba tobi ju (kere ju) odo lọ, ati agbara MOSFET jẹ iru imudara ikanni N.
Àwọn ìyàtọ̀ pàtàkì láàrín MOS àti triode náà ní àwọn kókó wọ̀nyí, ṣùgbọ́n wọn kò mọ sí wọn:
-Àwọn ẹ̀rọ Triodes jẹ́ ẹ̀rọ bipolar nítorí pé àwọn oníṣẹ́ púpọ̀ àti àwọn oníṣẹ́ kékeré ló ń kópa nínú ìfàsẹ́yìn ní àkókò kan náà; nígbà tí MOS ń ṣe iná mànàmáná nípasẹ̀ àwọn oníṣẹ́ púpọ̀ nínú àwọn semiconductors nìkan, a sì tún ń pè é ní transistor unipolar.
-Àwọn ẹ̀rọ Triodes jẹ́ àwọn ẹ̀rọ tí a ń ṣàkóso lọ́wọ́lọ́wọ́ pẹ̀lú agbára lílo púpọ̀; nígbà tí MOSFET jẹ́ àwọn ẹ̀rọ tí a ń ṣàkóso pẹ̀lú fóltéèjì pẹ̀lú agbára lílo díẹ̀.
-Àwọn ẹ̀rọ Triodes ní agbára ìdènà tó pọ̀, nígbà tí àwọn ẹ̀rọ MOS ní agbára ìdènà kékeré, tó jẹ́ ọgọ́rùn-ún mílíòmù díẹ̀ péré. Nínú àwọn ẹ̀rọ iná mànàmáná tó wà lọ́wọ́lọ́wọ́, a sábà máa ń lo àwọn ẹ̀rọ MOS gẹ́gẹ́ bí àwọn ìyípadà, nítorí pé iṣẹ́ MOS ga ju àwọn ẹ̀rọ triodes lọ.
-Àwọn irinṣẹ́ triodes ní owó tó wúlò díẹ̀, àwọn irinṣẹ́ MOS sì wọ́n owó púpọ̀.
-Lónìí, a máa ń lo àwọn páìpù MOS láti rọ́pò àwọn mẹ́tẹ̀ẹ̀ta ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ipò. Ní àwọn ipò agbára kékeré tàbí tí agbára kò bá dáa, a ó lo àwọn mẹ́ta mẹ́ta ní ríronú nípa àǹfààní owó náà.
3. CMOS
Ẹ̀rọ Semiconductor Metal Oxide Afikún: Ìmọ̀-ẹ̀rọ CMOS lo àwọn transistors semiconductor irin p-type àti n-type n (MOSFETs) láti kọ́ àwọn ẹ̀rọ itanna àti àwọn iyika logic. Àwòrán tó tẹ̀lé yìí fi inverter CMOS tó wọ́pọ̀ hàn, èyí tí a lò fún ìyípadà "1→0" tàbí "0→1".
Àwòrán tó tẹ̀lé yìí jẹ́ àkójọpọ̀ CMOS tó wọ́pọ̀. Apá òsì ni NMS, apá ọ̀tún sì ni PMOS. A so àwọn ọ̀pá G ti MOS méjèèjì pọ̀ gẹ́gẹ́ bí ìtẹ̀wọlé ẹnu ọ̀nà tó wọ́pọ̀, a sì so àwọn ọ̀pá D pọ̀ gẹ́gẹ́ bí ìjáde omi tó wọ́pọ̀. A so VDD pọ̀ mọ́ orísun PMOS, a sì so VSS pọ̀ mọ́ orísun NMOS.
Ní ọdún 1963, Wanlass àti Sah ti Fairchild Semiconductor ṣe àgbékalẹ̀ Circuit CMOS. Ní ọdún 1968, American Radio Corporation (RCA) ṣe àgbékalẹ̀ ọjà Circuit CMOS àkọ́kọ́, láti ìgbà náà, Circuit CMOS ti ní ìdàgbàsókè ńlá. Àwọn àǹfààní rẹ̀ ni agbára díẹ̀ àti ìṣọ̀kan gíga (ìlànà STI/LOCOS le mú ìṣọ̀kan sunwọ̀n síi); àìláǹfààní rẹ̀ ni wíwà ipa titiipa (PN junction reverse bias ni a lò gẹ́gẹ́ bí ìyàsọ́tọ̀ láàárín àwọn tubes MOS, ìdènà sì lè ṣẹ̀dá lupu tí ó pọ̀ sí i kí ó sì jó Circuit náà).
4. DMOS
Onínákòódù irin oxide méjì: Gẹ́gẹ́ bí ìṣètò àwọn ẹ̀rọ MOSFET lásán, ó tún ní orísun, ìfàsẹ́yìn, ẹnu ọ̀nà àti àwọn elekitirodu mìíràn, ṣùgbọ́n folti ìfọ́ ti òpin ìfàsẹ́yìn ga. A lo ìlànà ìfọ́yìnyìn méjì.
Àwòrán tó wà ní ìsàlẹ̀ yìí fi ààlà ìkọlù DMOS N-channel boṣewa hàn. Irú ẹ̀rọ DMOS yìí ni a sábà máa ń lò nínú àwọn ohun èlò ìyípadà ẹ̀gbẹ́ ìsàlẹ̀, níbi tí orísun MOSFET ti so mọ́ ilẹ̀. Ní àfikún, DMOS P-channel wà. Irú ẹ̀rọ DMOS yìí ni a sábà máa ń lò nínú àwọn ohun èlò ìyípadà ẹ̀gbẹ́ gíga, níbi tí orísun MOSFET ti so mọ́ foliteji rere. Gẹ́gẹ́ bí CMOS, àwọn ẹ̀rọ DMOS tó ṣe àfikún lo N-channel àti P-channel MOSFETs lórí ërún kan náà láti pèsè àwọn iṣẹ́ ìyípadà àfikún.
Ní ìbámu pẹ̀lú ìtọ́sọ́nà ikanni náà, a lè pín DMOS sí oríṣi méjì, èyí ni vertical double-diffused metal oxide semiconductor field effect transistor VDMOS (Vertical Double-Diffused MOSFET) àti lateral double-diffused metal oxide semiconductor field effect transistor LDMOS (Lateral Double-Diffused MOSFET).
A ṣe àwọn ẹ̀rọ VDMOS pẹ̀lú ikanni inaro. Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ẹ̀rọ DMOS tí ó wà ní ẹ̀gbẹ́, wọ́n ní foliteji ìfọ́ àti agbára ìdarí lọ́wọ́lọ́wọ́, ṣùgbọ́n agbára ìdènà lórí rẹ̀ ṣì pọ̀ ní ìwọ̀n kan náà.
A ṣe àwọn ẹ̀rọ LDMOS pẹ̀lú ikanni ẹ̀gbẹ́ kan, wọ́n sì jẹ́ àwọn ẹ̀rọ MOSFET tí agbára wọn kò dọ́gba. Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ẹ̀rọ DMOS tí ó dúró ní inaro, wọ́n ń gba agbára ìdènà tí ó kéré síi àti iyàrá ìyípadà tí ó yára.
Ní ìfiwéra pẹ̀lú MOSFET ìbílẹ̀, DMOS ní agbára gíga lórí agbára àti agbára ìdènà tó kéré síi, nítorí náà a máa ń lò ó fún àwọn ẹ̀rọ itanna alágbára gíga bíi àwọn ìyípadà agbára, àwọn irinṣẹ́ agbára àti àwọn awakọ̀ ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ iná mànàmáná.
5. BiCMOS
CMOS Bipolar jẹ́ ìmọ̀ ẹ̀rọ kan tí ó so CMOS àti àwọn ẹ̀rọ bipolar pọ̀ lórí ìṣẹ́po kan náà ní àkókò kan náà. Èrò rẹ̀ pàtàkì ni láti lo àwọn ẹ̀rọ CMOS gẹ́gẹ́ bí ìṣẹ́po pàtàkì, kí a sì fi àwọn ẹ̀rọ bipolar tàbí àwọn circuits kún wọn níbi tí a ti nílò àwọn ẹrù capacitive ńlá láti wakọ̀. Nítorí náà, àwọn circuits BiCMOS ní àwọn àǹfààní ti ìṣọ̀kan gíga àti agbára díẹ̀ ti àwọn circuits CMOS, àti àwọn àǹfààní ti iyàrá gíga àti agbára ìwakọ̀ current ti àwọn circuits BJT.
Ìmọ̀-ẹ̀rọ BiCMOS SiGe (silicon germanium) ti STMicroelectronics so àwọn ẹ̀yà RF, analog àti digita pọ̀ mọ́ ara wọn lórí ìṣẹ́po kan ṣoṣo, èyí tí ó lè dín iye àwọn ẹ̀yà ara ìta kù gan-an kí ó sì mú kí agbára lílo pọ̀ sí i.
6. BCD
Ẹ̀rọ Bipolar-CMOS-DMOS, ìmọ̀ ẹ̀rọ yìí lè ṣe àwọn ẹ̀rọ bipolar, CMOS àti DMOS lórí ìkọ́kọ́ kan náà, tí a ń pè ní ìlànà BCD, èyí tí STMicroelectronics (ST) kọ́kọ́ ṣe àgbékalẹ̀ rẹ̀ ní ọdún 1986.
Bipolar yẹ fún àwọn iyika analog, CMOS yẹ fún àwọn iyika oni-nọmba ati logic, ati DMOS yẹ fún àwọn ẹ̀rọ agbara ati foliteji giga. BCD so àwọn àǹfààní àwọn mẹ́ta pọ̀. Lẹ́yìn ìdàgbàsókè tí ó ń lọ lọ́wọ́, a ń lo BCD ní àwọn ọjà ní àwọn ẹ̀ka ìṣàkóso agbára, gbígbà data analog àti àwọn actuators agbára. Gẹ́gẹ́ bí ojú-òpó wẹ́ẹ̀bù ST ti sọ, ìlànà àgbà fún BCD ṣì wà ní nǹkan bí 100nm, 90nm sì wà ní ìṣètò àpẹẹrẹ, àti ìmọ̀-ẹ̀rọ 40nmBCD jẹ́ ti àwọn ọjà ìran tí ń bọ̀ tí a ń ṣe àgbékalẹ̀ wọn.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹsàn-10-2024