单个晶体管的成本收益预测 *
学习曲线,甚至比摩尔定律更为重要,图一是单个晶体管的成本收益学习曲线。自1954 年以来,单个晶体管的收益与可预测学习曲线强相关。在摩尔定律之前,学习曲线为半导体行业提供了一盏指路明灯。德州仪器将其用于战略指定,并与波士顿咨询集团 ( Boston Consulting Group ) 共享数据,后者出版了一本名为《经验展望》( Perspectives on Experience ) 的书。在锗硅分立晶体管时代,像TI 这样的公司可以利用学习曲线,根据生产的**00 个元器件的实际成本,来预测生产10 万个元器件后的单位成本。然后,可以对特定的晶体管元器件进行亏本定价,以获得**的市场份额,当销量达到未来的高单位时,可以实现更高的盈利能力和市场影响力。学习曲线并不是由德州仪器创造的,早于晶体管发明,它在1852 年就被开发出来,被用于航空等行业,当飞机数达到一定量后,就可以用其来预测每架飞机的成本。德州仪器将其引入半导体领域,它利用学习曲线在新元件生命周期早期指导定价策略。
单结晶体管的e、b1极之间,相当于一个受发射极电压Ue控制的开关,故可以用来作振荡元件。徐州电路设计晶体管
当然,芯片中的晶体管不仅*只有Mos管这一种类,还有三栅极晶体管等,晶体管不是安装上去的,而是在芯片制造的时候雕刻上去的。
在进行芯片设计的时候,芯片设计师就会利用EDA工具,对芯片进行布局规划,然后走线、布线。
如果我们将设计的门电路放大,白色的点就是衬底, 还有一些绿色的边框就是掺杂层。
晶圆代工厂就是根据芯片设计师设计好的物理版图进行制造。
芯片制造的两个趋势,一个是晶圆越来越大,这样就可以切割出更多的芯片,节省效率,另外就一个就是芯片制程,制程这个概念,其实就是栅极的大小,也可以称为栅长,在晶体管结构中,电流从Source流入Drain,栅极(Gate)相当于闸门,主要负责控制两端源极和漏级的通断。电流会损耗,而栅极的宽度则决定了电流通过时的损耗,表现出来就是手机常见的发热和功耗,宽度越窄,功耗越低。而栅极的最小宽度(栅长),也就是制程。缩小纳米制程的用意,就是可以在更小的芯片中塞入更多的电晶体,让芯片不会因技术提升而变得更大。
徐州电路设计晶体管单结晶体管BT33、C3、W1、W2等元件组成了弛张振荡器。
三极管(BJT管),也称为双性型晶体管
三极管是一个人丁兴旺的“大家族”,其人员众多。因此在电子电路中如果没有三极管的话那么这个电路将“一事无成”。电路中的很多元件都是为三极管服务的,比如电阻、电容等。有必要和大家对三极管进行一下剖析,下面让我们看看三极管的“庐山真面目”。三极管也有三条腿,并且这三条腿不能相互换用,不像MOS管那样其源极(S)和漏极(D)在一定条件下还可以换用的(低频的结型管可以互换)。从图中我们也可以看到,三极管也是有两个PN结构成。我们以NPN型三极管为例来说明这个问题,分别从三个半导体基座中引出三个极,我们给它分别起个名字叫基极、集电极和发射极。这三个端子的相互作用是,通过控制流入基极的电流就可以达到控制发射极和集电极之间的电流的大小,由此我们可以知道三极管是一个电流型控制器件。
目前应用*****,工艺**成熟的半导体材料就是硅(Si),大家电脑和手机中CPU都是用硅做的,以硅举例,经过取材和反复提炼之后的高纯硅是几乎绝缘的,人们也没法直接拿一块高纯硅来用,这需要后续的掺杂,才能使其具有导电性,再加上其他许多后续的半导体工艺,才能真正做成各类器件芯片,投入实用。
掺杂的意思就是,往一块半导体里掺其他元素,即使只掺万分之一,甚至更少数量的其他元素,这个半导体的导电性能,就会发生几万倍甚至更大幅度的变化。并且,根据掺杂元素的种类和浓度的不同,它的导电性能和其他特性还会发生有趣的变化。掺入Ⅲ族元素的硅是P(positive,正)型半导体,主要以空穴导电;掺入Ⅴ族元素的硅是N(negative,负)型半导体,主要以电子导电。(这个具体的形成过程比较简单,略,想要进一步了解私聊我,或者翻阅教科书)
***看晶体管的集电极,在电子管的位置就叫做阳极。
可以说,在晶圆制造中,直径 30 厘米的圆形硅晶薄片穿梭在各种极端精密的加工设备之间,由它们在硅片表面制作出只有发丝直径千分之一的沟槽或电路。热处理、光刻、刻蚀、清洗、沉积……每块晶圆要昼夜无休地被连续加工两个月,经过成百上千道工序,**终集成了海量的微小电子器件,经切割、封装,成为信息社会的基石——芯片。
这是一个 Top-down View 的 SEM 照片,可以非常清晰的看见 CPU 内部的层状结构,越往下线宽越窄,越靠近器件层。
这是 CPU 的截面视图,可以清晰地看到层状的 CPU 结构,由上到下有大约 10 层,其中**下层为器件层,即是 MOSFET 晶体管。
二极管、三极管、场效应管都是半导体器件.宁波晶体管批发
三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管!徐州电路设计晶体管
对于微处理器或“片上系统” (SoC) ,在2017年,单个晶体管的价格以低于每年32% 的速度递减。图3中,32% 适用于2017年生产的所有半导体元件的总数。然而,每个晶体管的成本是由不同种类的半导体元件组成——内存、逻辑、模拟等。从图3可以看出,半导体行业生产的分立存储器件,尤其是NAND FLASH 中的晶体管要远远多于其他类型的半导体器件。当存储器件学习曲线(主要由NAND FLASH 和DRAM 组成)与非存储器件学习曲线分开后,很明显,存储器件的单个晶体管成本和晶体管累积量的增长将远远超过非存储器件。徐州电路设计晶体管
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