MMIC电路设计中的场效应晶体管(FET)技术介绍 *
场效应晶体管(FETs)的结构和操作
FETs的俯视图,如同俯视MMIC晶圆表面,如图1所示。电流横向流过晶圆表面,从漏极到源极,并在栅极接触下通过。
图1、场效应晶体管(FET)的俯视图
注意,这只是单个栅极FET(或基本单元),并且这种器件,尤其是功率FET,由多个栅极指状物构成(以后我们会更详细地介绍)。
图1中FET的截面图“A-A”如图2所示,FET形成有半导体的低掺杂层,其在晶片表面下方形成导电沟道(channel),如图2(a)所示。沟道通常是n掺杂的,因此存在自由电子以在沟道中传输电流。金属源极和漏极端子通过欧姆接触与该导电沟道接触到半导体的重掺杂层。如果在漏极和源极触点之间放置电压,则电流可以在它们之间流动,直到沟道(channel)中的所有自由电子都传导电流为止。如果栅极端子上的电压为零,则该电流称为漏源饱和电流(IDSS)。这是场效应晶体管的“导通”状态。
提出了使用p-n 结面制作接面晶体管的方法,称为双极型晶体管。双极型晶体管比较便宜
线性性能也由晶体管端口在基带频率范围内和载波频率的两倍2fC 的阻抗值决定的。 这些被称为带外终端阻抗。 在设计有源器件(MOS、LDMOS或HBT)时,必须要考虑到这一概念。 二阶非线性谐波根据基极电阻在0Hz和2fC增强或减轻。 据研究结论,允许尽量减少HBT失真的比较好基极终端阻抗是:
其中β是HBT电流增益,g m 是跨导增益。
为了更灵活,研究人员提出了HBT PAs的偏置电路拓扑结构,允许以**的方式重新配置偏置电流和基极阻抗。图3的 配置(a)和(b)之间的折衷通常需要找到,以便比较大限度地提高电击穿电压和热击穿电压,同时**小化基带二次谐波。
福州mos晶体管晶体管对芯片性能的影响与摩尔定律有关。
有这么几种常用的晶体管,市面上供货量**多的,使用量比较大的,价格也比较便宜的管子(*供参考哦)。
(1)、2n3904、2n3906
2n3904**N型三极管,而2N3906就是p型三极管。这就是我们在设计电路中用来做控制信号用得**多的三极管。**主要的特点是速度特别的快!相当于我们经常说的的开关管!我们在设计电路的控制部分,只关心信号处理时,在这种情况下,我们就只要2n3904、2n3906这种小功率的三级管。速度比较快在控制过程中比较大的好处就是延时特别少。
第二个特点就是价格特别便宜,一般像这样一个是两到三分钱,特别便宜,就是用几个,加起来就几毛钱,然而如果你用一个冷门的三级管,它一个的价格就要几毛钱了,这就是几倍的关系,那肯定是选择性价比高的。
多闸极晶体管的载子通道受到接触各平面的闸极控制。因此提供了一个更好的方法可以控制漏电流。由于多闸极晶体管有更高的本征增益和更低的沟道调制效应,在类比电路领域也能够提供更好的效能。如此可以减少耗电量以及提升芯片效能。立体的设计也可以提高晶体管密度,进而发展需要高密度晶体管的微机电领域。
与平面CMOS(互补金属氧化物半导体)技术相比,FinFET器件具有明显更快的开关时间和更高的电流密度。FinFET是一种非平面晶体管或“ 3D”晶体管。它是现代纳米电子半导体器件制造的基础。
2011年,英特尔将之用于22nm工艺的生产,正式走向商业化。从2014年开始,14nm(或16nm)的主要代工厂(台积电,三星,GlobalFoundries)开始采用FinFET设计。在接下来的发展过程中,FinFET也成为了14 nm,10 nm和7 nm工艺节点的主要栅极设计。
凡采用所谓平面工艺来制作的晶体管,都称为平面晶体管。
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。
三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管!福州mos晶体管
晶体管的功能源于电子的受控运动。双极型晶体管比较便宜
详细解读芯片如何“坐拥”百亿个晶体管 *
如今的 7nm EUV 芯片,晶体管多大 100 亿个,它们是怎么样安上去的呢?
晶体管并非是安装上去的,芯片制造其实分为沙子 - 晶圆,晶圆 - 芯片这样的过程,而在芯片制造之前,IC 涉及要负责设计好芯片,然后交给晶圆代工厂。
芯片设计分为前端设计和后端设计,前端设计(也称逻辑设计)和后端设计(也称物理设计)并没有统一严格的界限,涉及到与工艺有关的设计就是后端设计。芯片设计要用专业的 EDA 工具。
双极型晶体管比较便宜
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