二(èr)极管的作用

2025-03-21 21:52:24Biological-SciencesScience

芯片中的晶体管是个什么鬼?晶体管(transistor)是一种固体半导体器件,具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关(如Relay、switch)不同,晶体管利用电讯号来控制自身的开合,而且开关速度可以非常快,实验室中的切换速度可100GHz以上

芯片中的晶体管是个什么鬼?

晶体管(transistor)是一种固体半导体器件,具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关(如Relay、switch)不同,晶体管利用电讯号来控制自身的开合,而且开关速度可以非常快,实验室中的切换速度可100GHz以上。

指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他电子设备[繁:備]的一部[读:bù]分。

广义上,只要是使用微细加工手段制造出来的半导体片子,都可以叫做{练:zuò}芯片,里面并不一定有电路。比如半导体光源芯片;比如机械芯片,如MEMS陀螺仪;或者生物芯片如DNA芯片。在通讯与信息技术中,当把范围局限到硅集成电路时,芯片和集成电路的交集就是在“硅晶片上的电路”上。芯片组,则是【读:shì】一系列相互关联的芯片组合,它们相互依赖,组合在一起能发挥更大的作用,比如计算机里面的处理器和南北桥芯片组,手机里面的射频、基带和电源管理芯片组。

以下这篇文章和你一起学习,《芯片里面的几千万的晶(jīng)体管是【pinyin:shì】怎么装【pinyin:zhuāng】进去的?》,来自网摘。

要想造个芯片, 首先, 你得画出来一个(繁:個)长这样的玩意儿给Foundry #28外包的晶【pinyin:jīng】圆制造公司#29

  #28此[读:cǐ]处担《繁体:擔》心有版[读:bǎn]权问题… 毕竟我也是拿别人钱干活的苦逼phd… 就不放全电路图了… 大家看看就好, 望理解!)

  再放大dà ...

  我们(繁体:們)终于看到一个门电diàn 路啦#21 这(zhè)是一个NAND Gate#28与非门#29, 大概是这样:

  A, B澳门永利 是输入(拼音:rù), Y是输出.

  其中蓝色的{练:de}是金{练:jīn}属1层, 绿色是金属2层, 紫色是金属3层, 粉色是金属4层...

  那晶体管#28更正zhèng , 题主的#30"晶体管#30" 自199X年以后已经主要是 MOSFET, 即场效应管了 #29 呢(拼音:ne)?

  仔【读:zǐ】细【繁:細】看图, 看到里面那些白色的点吗? 那是衬底, 还有一些绿(繁:綠)色的边框? 那些是Active Layer #28也即掺杂层.#29

  然后Foundry是怎么me 做的呢? 大体上分为以下几步:

  首先搞到一块[拼音:kuài]圆圆的硅晶(拼音:jīng)圆, #28就是一大块晶体硅, 打磨的很《练:hěn》光滑, 一般是圆的#29

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  图片按照生产步骤排列. 但是步骤总结单独写出.

  1、湿洗#28用各种试剂保持硅晶圆表面没有杂(zá)质#29

  2、光刻 #28用紫外线透过蒙版照射硅晶圆, 被照到的地方就会容易被洗掉, 没[繁体:沒]被照到的地[练:dì]方就保持原样. 于是就可以在硅晶圆上面刻出想要的图案. 注意, 此时还没有加入杂质, 依然是一个硅晶圆. #29

  3、 离子注入#28在硅晶圆不同的位置加入不(读:bù)同的杂质, 不同杂质根据浓度/位置的不同就组成了场效应[繁:應]管.#29

  4.1、干蚀刻 #28之前用光刻出来的形状有许多其实{练:shí}不是我们需要【拼音:yào】的,而是为了离子注入而蚀刻的. 现在就要用等离子体把他们洗掉, 或者是一些第一步光刻先不需要刻出来的结构, 这一步进行蚀刻#29.

  4.2、湿蚀刻#28进一步洗掉, 但是用的是试剂, 所以叫湿蚀刻#29.--- 以上步骤完成后, 场效应管就已经被做出来啦~ 但是(拼音:shì)以上步骤一般都不止做一次, 很可能需要反【拼音:fǎn】反复(繁体:覆)复的做, 以达到要求. ---

  5、等离子冲洗#28用较弱的等离子【练:zi】束轰击整个芯片#29

  6、澳门金沙热处理, 其中又分(拼音:fēn)为:

  6.1、快(拼音:kuài)速热退火 #28就是瞬间把整个片子通过大功率灯啥的照到1200摄氏度以上, 然后(繁:後)慢慢《练:màn》地冷却下来, 为了使得注入的离子能更好的被启动以及热氧化#29

  6.2、退tuì 火

  6.3、热氧化[拼音:huà] #28制造出二氧化硅, 也即场效应管的栅极#28gate#29 #29

  7、化学气相淀积[繁:積]#28CVD#29, 进一步精细处理表面的各种物质

  8、物理气相(xiāng)淀积 #28PVD#29,类似, 而且可以给敏感部件加coating

  9、分子束外延 #28MBE#29 如果需要【读:yào】长单晶的话就需要这个..

  10、电镀处(繁体:處)理

  11、化学/机械 表面处理然后芯片就差不多了, 接下来还要(读:yào):

  12、晶圆测《繁:測》试

  13、晶圆打磨就可以出厂封装了{练:le}.我们来一步步看:

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  就可以{开云体育拼音:yǐ}出厂封装了.我们来一步步看:

  1、上面是氧化层[拼音:céng], 下面是衬底#28硅#29 -- 湿洗

  2、一般澳门威尼斯人来说, 先对整个衬底注入少量#2810^10 ~ 10^13 / cm^3#29 的P型物质#28最外层(céng)少一个电子#29, 作为衬底 -- 离子注入

  3、先加jiā 入Photo-resist, 保护住不想被蚀刻的地方 -- 光刻

  4、上掩(练:yǎn)膜#21 #28就是那个标注Cr的地方. 中间空的表示没[繁:沒]有遮盖(繁体:蓋), 黑的表示遮住了.#29 -- 光刻

  5、紫外线照【拼音:zhào】上去... 下面被照得那一块就被反应了 -- 光刻

  6、撤去掩膜. -- 光[练:guāng]刻

  7、把暴露出来的氧化层洗掉, 露出硅层#28就可以注入离子(练:zi)了#29 -- 光刻

  

  8、把保护层撤去. 这样就jiù 得到了一个准备注(繁:註)入[读:rù]的硅片. 这一步会反复在硅片上进行#28几十次甚至上百次#29. -- 光刻

  9、然后光刻完毕后, 往里面(繁体:麪)狠狠地插入一块少[拼音:shǎo]量#2810^14 ~ 10^16 /cm^3#29 注入的N型物质就做成了一个N-well #28N-井#29 -- 离子注入

  

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  10、用干蚀刻把需要P-well的地方也蚀[繁体:蝕]刻出来. 也yě 可以再次使用光刻刻出来. -- 干蚀刻

  11、上图将P世界杯-型半导体上部再次氧化出一层薄薄的二《练:èr》氧化硅. -- 热处理

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  12、用分子束外延{读:yán}处理长出的一层多晶硅, 该层可导电 -- 分子束外延

  13、进一步的蚀刻, 做出精细的(拼音:de)结构. #28在退《练:tuì》火以及部分CVD#29 -- 重复3-8光刻 湿蚀刻13 进一步的蚀刻, 做出精细的结构. #28在退火以及部分CVD#29 -- 重复3-8光刻 湿蚀刻

  14、再次狠狠地{pinyin:dì}插入大量#2810^18 ~ 10^20 / cm^3#29 注入的【读:de】P/N型物质, 此时注意MOSFET已经基本(běn)成型. -- 离子注入

  15、用气相积淀 形成的氮化物层 -- 化{pinyin:huà}学气相积淀

  16、将氮化物蚀刻出沟道{pinyin:dào} -- 光刻 湿蚀刻

  17、物理气相积淀长出 金属层 -- 物理气相积[繁体:積]淀

  18、将多余金属层蚀刻. 光刻 湿蚀刻重复 17-18 长出每个金《jīn》属层哦对了... 最开[繁:開]始那个芯片, 大(pinyin:dà)小大约是1.5mm x 0.8mm

  啊~~ 找到一本关于光刻的书, 更新一yī 下, 之前的回答有谬误..

  书名【pinyin:míng】:

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