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二极管,三极管,MOS管,晶体管联系,区别_电子元器件    *


二极管、三极管、场效应管都是半导体器件,在电子电路中担任着十分重要的作用,现在我来和朋友们聊聊它们之间的联系和区别吧。

场效应管(MOS管)

我先说说MOS(场效应管)管,MOS管在半导体基片的两侧也是有两个PN结。从P型(或者N型)半导体上面引出一个电极并将这个电极连接起来作为MOS管的栅极(G)。然后在基片的两端再引出两个电极分别称为源极(S)和漏极(D)。如下图所表示的那样。从图中我们可以知道,栅极(G)和源极(S)和漏极(D)是不导电的,所以我们给它起个名字就叫绝缘栅型场效应管,这个器件的名字就是这样的来的。


晶体三极管是p型和n型半导体的有机结合,两个pn结之间的相互影响.郑州晶体管厂家

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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。



徐州测试仪晶体管场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。

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HEMT在文献中有时被称为异质结构FET 或异质结FET(HFET),甚至是调制掺杂FET(MODFET),但它们都是高电子迁移率场效应晶体管(HEMTs),因为它们在不同类型的半导体之间具有异质结,这增加了载流子在沟道中的迁移率。假晶HEMT(pHEMT)使用极薄的不同半导体层[通常为铟镓砷(InGaAs)],其应变为周围半导体(通常为AlGaAs)的晶格常数,形成假晶层(具有AlGaAs晶格尺寸的InGaAs层);这样就可以获得InGaAs增强的电子传输特性,同时仍然在GaAs衬底上制造出完整的MMIC 。变质(metamorphic)HEMT(mHEMT)具有更高迁移率的半导体层,例如InP,在其表面上生长,具有其自身的自然晶格常数。为实现这一目标,GaAs衬底的晶格常数必须通过外延层逐渐改变为InP 。



我们可以简单地从微观上讲解这个步骤。


在涂满光刻胶的晶圆(或者叫硅片)上盖上事先做好的光刻板,然后用紫外线隔着光刻板对晶圆进行一定时间的照射。原理就是利用紫外线使部分光刻胶变质,易于腐蚀。



溶解光刻胶:光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉,***后留下的图案和掩模上的一致。


“刻蚀”是光刻后,用腐蚀液将变质的那部分光刻胶腐蚀掉(正胶),晶圆表面就显出半导体器件及其连接的图形。然后用另一种腐蚀液对晶圆腐蚀,形成半导体器件及其电路。



***光刻胶:蚀刻完成后,光刻胶的使命宣告完成,全部***后就可以看到设计好的电路图案。


而100多亿个晶体管就是通过这样的方式雕刻出来的,晶体管可用于各种各样的数字和模拟功能,包括放大,开关,稳压,信号调制和振荡器。


晶体管越多就可以增加处理器的运算效率;再者,减少体积也可以降低耗电量;***,芯片体积缩小后,更容易塞入行动装置中,满足未来轻薄化的需求。


储器件的晶体管累积量的增长远远超过非存储器件!

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场效应管与晶体管的比较


(1)场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。


(2)场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。


(3)有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好。


(4)场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管


金属半导体场效应晶体管(MESFET)之所以被称为这个名称是因为栅极接触是由金属 - 半导体结形成的。广东晶体管批发

晶体管的电子流动方向就是集电极,然后由基极控制。郑州晶体管厂家

PN结(二极管)的形成

首先,我们已经知道分子是由带正电荷的原子核,和绕着原子核旋转的带等量负电荷的电子组成的,这种只能绕着原子核旋转的电子叫做束缚电子,而另外还有一种脱离了原子核的束缚,可以在材料中自由移动的电子,叫做自由电子。


金、银、铜、铝都是优异的导体,这是因为他们都拥有大量的自由电子,在没有加电场的时候,自由电子在导体中无规律地自由移动,没有电流形成,而当加上电场后,自由电子由于带负电荷,会沿着电场定向移动形成电流。


那我们自然可以想到,有没有一种物体,其中有带正电荷的粒子,也可以沿着电场移动,从而导电?原子核带正电荷,然而原子核是不能移动的(说法不严谨,意思明白就行),那么有没有其他带正电荷的粒子来导电呢?


有的,半导体就即可以用自由电子(带负电荷)导电,也可以用空穴(带正电荷)导电。


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