电路设计晶体管

单结晶体管极性的判断

单结晶体管极性的判断方法常有两种，一种是从外观来看，另一种是用万用表来测量。

（1）外观判断法。从外观上看，引脚与外壳相通的电极，一般是b1极；与凸耳相靠近的电极一般为e极，如图5-8所示。

（2）万用表判断法

1）发射极e的判断

单结晶体管，也叫双基极二极管，有e、b1、b2三个电极，其三个管脚的极性可用万用表的R×1K挡来进行判断。测任意两个管脚的正向电阻和反向电阻，直到测得的正反向电阻都基本不变时（一般约10KΩ～30 KΩ，不同型号的管阻值有差异），这两个管脚就是两个基极，剩下的另一个管脚就是发射极e。

2）b1、b2电极的判断

在判断出发射极e的基础上，万用表量程置于R×1K挡，黑表笔发射极，红表笔分别接另外两个极，万用表两次均会导通，两次测量中，电阻大的一次，红表笔接的就是单结晶体管的b1极。

这使我们更接近于制造光学晶体管。电路设计晶体管

Foundry 是怎么做的呢? 大体上分为以下几步:

首先搞到一块圆圆的硅晶圆, (就是一大块晶体硅, 打磨的很光滑, 一般是圆的)

图片按照生产步骤排列 . 但是步骤总结单独写出 .

1、湿洗(用各种试剂保持硅晶圆表面没有杂质)

2、光刻(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, 没被照到的地方就保持原样 . 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 . )

3、 离子注入(在硅晶圆不同的位置加入不同的杂质, 不同杂质根据浓度 / 位置的不同就组成了场效应管 .)

电路设计晶体管单结晶体管工作在饱和区时，其e、b1极之间的等效阻值非常小，e、b1极之间相当于一个闭合的开关。

GAA晶体管

而当先进工艺发展到了7nm阶段，并在其试图继续向下发展的过程中，人们发现，FinFET似乎也不能满足更为先进的制程节点。于是，2006年，来自韩国科学技术研究院（KAIST）和国家nm晶圆中心的韩国研究人员团队开发了一种基于全能门（GAA）FinFET技术的晶体管，三星曾表示，GAA技术将被用于3nm工艺制程上。

GAA全能门与FinFET的不同之处在于，GAA设计围绕着通道的四个面周围有栅极，从而确保了减少漏电压并且改善了对通道的控制，这是缩小工艺节点时的基本步骤，使用更***的晶体管设计，再加上更小的节点尺寸，和5nm FinFET工艺相比能实现更好的能耗比。

GAA 技术作为一款正处于预研中的技术，各家厂商都有自己的方案。比如 IBM 提供了被称为硅纳米线 FET （nanowire FET）的技术，实现了 30nm 的纳米线间距和 60nm 的缩放栅极间距，该器件的有效纳米线尺寸为 12.8nm。此外，新加坡国立大学也推出了自己的纳米线 PFET，其线宽为 3.5nm，采用相变材料 Ge2Sb2Te5 作为线性应力源。

另据据韩媒Business Korea的报道显示，三星电子已经成功攻克了3nm和1nm工艺所使用的GAA （GAA即Gate-All-Around，环绕式栅极）技术，正式向3nm制程迈出了重要一步，预计将于2022年开启大规模量产。

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。

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。想要弄懂晶体管，就要先弄懂二极管。芜湖放大电路晶体管

晶体三极管按结构粗分有npn型和pnp型两种类型.电路设计晶体管

晶体管的结构及类型用不同的掺杂方式在同一个硅片上制造出三个掺杂区域，并形成两个PN结，就构成了晶体管。结构如图(a)所示，位于中间的P区称为基区，它很薄且杂质浓度很低；位于上层的N区是发射区，掺杂浓度很高；位于下层的N区是集电区，面积很大；它们分别引出电极为基极b, 发射极e和集电极c。

晶体管的电流放大作用

如下图所示为基本放大电路，为输入电压信号，它接入基极-发射极回路，称为输入回路；放大后的信号在集电极-发射极回路，称为输出回路。由于发射极是两个回路的公共端，故称该电路为共射放大电路。

晶体管工作在放大状态的外部条件是发射结正偏且集电结反向偏置，所以输入回路加的基极电源和输出回路加的集电极电源

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