女人自慰AV免费观看内涵网,日韩国产剧情在线观看网址,神马电影网特片网,最新一级电影欧美,在线观看亚洲欧美日韩,黄色视频在线播放免费观看,ABO涨奶期羡澄,第一导航fulione,美女主播操b

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

你知道什么是晶體管微縮嗎?它又是個什么情況呢?

電子工程師 ? 來源:半導體行業觀察 ? 作者:半導體行業觀察 ? 2021-04-28 09:49 ? 次閱讀

你聽說過晶體管微縮嗎?晶體管微縮是什么情況?作為硬件工程師,不可不知。半導體行業中,“微縮(Scaling)”是一個經常出現的詞語,比方說,我們經常在半導體行業的新聞中聽到有關晶體管微縮(即把納米級(Nano-scale)的尺寸縮小至原子級別)的信息。或者,我們又曾聽說過,我們日常使用的智能手機等電子設備由于采用了容量較大(Scaling)的存儲半導體,因此能夠存儲清晰度較高的視頻。無論什么樣的新聞,基本都意味著微縮(Scaling)的進步。

以上這些進步都是由元件接觸面積(Footprint)的縮小、三維結構的擴大、新材料和革新結構的采用所帶來的效果。如今的數字時代因以上這些技術的發展和進步而得以成立。如今,使我們的日常生活發生翻天覆地變化的電子設備是由于微縮(Scaling)而得以誕生的,而且,今天的我們只需動動手指就可以獲得海量的數字信息。

晶體管的微縮(Scaling)

就半導體的微縮(Scaling)而言,摩爾定律是眾所周知的。即當價格不變時,集成電路上可容納的元器件的數目每隔 18 個 -24 個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。

最近幾十年來,隨著光刻(Lithography,在晶圓表面影印成線路圖案的加工技術)和等離子蝕刻(Plasma Etching)技術的進步,半導體行業正在逐步縮小晶體管這一重要的(或者說是不可或缺的)構成要素,且獲得了較大的發展。

此外,就半導體的技術節點(Technology Node)而言,一般指的是晶體管的閘極(Gate)的長度。比方說,所謂 0.5um 的技術節點指的就是閘極(Gate)長度為 0.5um 的晶體管。但是,隨著時代的發展,技術節點的定義也在變化,如今不再是晶體管相關的主要部分的尺寸指標,而僅是指代元件的代際的名稱。但是,隨著節點的微縮發展,人們對于提高元件的性能和功率、削減生產成本的目標從來沒有改變過。

高性能晶體管在 20nm 節點前后達到了微縮的極限。半導體行業的工程師們不得不探索其他設計晶體管的方法,因為如果縮小平面型(Planar)晶體管的水平尺寸,將會產生其他問題。

就三維 FinFET(鰭式場效應晶體管)的結構而言,晶體管的主要構成要素相對于硅晶圓而言較立體,因此不會減少晶體管的溝道(Channel)的容量,而是縮小元件的接觸面積(Footprint)。就 FinFET 的微縮而言,作為提高元件性能的方法,一般是在提高 Fin 的高度的同時,為提高每個單元(Unit)面積的元件密度而縮小水平尺寸。

為了維持晶體管的微縮,以及獲得高性能、低功耗、低成本的元件,近年來實施的方法是往硅里添加鍺(Germanium),但要用 FinFET 技術超越 5nm 的節點,還是需要新材料!此外,壓層納米板(Nano Sheet)、納米線(Nano Wire)等新的材料很有可能成為新的解決方案。要對這些新材料進行加工,毫無疑問,微縮是必須的,且靈活運用原子層級別的成膜以及蝕刻工藝都是必須的。

接觸(Contact)層的微縮(Scaling)

如果縮小晶體管的尺寸,為了連接晶體管、排線層,就需要整體縮小接觸(Contact)層的尺寸。隨著代際的進步以及局部內部聯系(Inter-connect)的密度越來越高,如果進一步推進微縮的發展,如今主流的銅配線將會面臨嚴重的課題。比方說,如果要進一步降低配線的寬幅、高度,則銅配線的電阻將會大幅度增高。半導體生產廠家在靈活運用既能防止銅污染又具有較高電阻值的新阻擋(Barrier)材料、新襯墊(Liner)材料的同時,力求減小阻擋(Barrier)層、襯墊(Liner)層的空間。另一種可能性是使用一種不需要阻擋(Barrier)層的其他金屬來取代銅,或者使用其他金屬與銅的合金。

存儲半導體容量的微縮(Scaling)-- 即容量的擴大

3D NAND 的存儲半導體容量的微縮(Scaling)是通過垂直方向的堆疊來實現的。就存儲半導體的結構而言,單元(Cell)密度與堆疊層的層數成比例地增加。初期的 3D NAND 一般采用的是 24 層構造的芯片,如今 96 層、128 層構造的芯片已經量產,因此預計堆疊層數將會進一步增加。而且,每一層都需要均勻、光滑,且與下層緊密結合,因此堆疊層數帶來的課題也增加了。

堆疊層數的持續增加帶來了存儲半導體容量的擴大,而存儲半導體容量的擴大又使具有較高縱深比(Aspect)的存儲孔(Memory Hole)的蝕刻、階梯(Staircase)圖形的定義、字線(Word-line)的鎢填充等后續工藝更加復雜。此外,如果溝道(Channel)長度變長,電子遷移率會受到限制,影響設備的性能。眼下,人們正在推進運用重要的成膜工藝以及蝕刻工藝來切實推進新代際的發展。

匯總

如今最尖端的芯片毫無疑問是迄今為止設計、生產的產品中最先進的元件,也是歷經幾十年人們推進微縮的直接成果。今天的縮小水平方向尺寸的、謀求縱向堆疊的元件所要求的性能(Performance)和成本(Cost)優勢會因為半導體生產設備的進步、生產設備廠家和芯片廠家的強化合作而得以實現。

通過半導體的微縮(Scaling)發展,我們的工作、通勤、娛樂、通信方式獲得了翻天覆地的變化。作為改革(Innovation)的方向性,我們期待“More Moore(延續摩爾定律)”可以持續下去。作為支撐半導體行業得以發展的另一個方向性—-- 將各種各樣的技術融合到各種各樣的構造、系統中的“More than Moore(新摩爾定律、超越摩爾定律)”戰略也頗受矚目。

未來,我們需要同時推進以上這兩個方向的進步,但是,要推進實現更智能(Smart)、更互聯(Connected)的社會而必須的速度和性能需要被應用到更多的行業和領中。以上就是晶體管微縮解析,希望能給大家幫助。

編輯:jq

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 半導體
    +關注

    關注

    335

    文章

    28547

    瀏覽量

    231988
  • 元器件
    +關注

    關注

    113

    文章

    4807

    瀏覽量

    94257
  • NAND
    +關注

    關注

    16

    文章

    1717

    瀏覽量

    137763
  • 晶體管
    +關注

    關注

    77

    文章

    9975

    瀏覽量

    140565
收藏 人收藏

    評論

    相關推薦
    熱點推薦

    什么是晶體管了解多少?知道怎樣工作的嗎?

    晶體管(Transistor)是一種?半導體器件?,用于?放大電信號?、?控制電流?或作為?電子開關?。它是現代電子技術的核心元件,幾乎所有電子設備(從手機到超級計算機)都依賴晶體管實現功能。以下
    的頭像 發表于 05-16 10:02 ?191次閱讀

    多值電場型電壓選擇晶體管結構

    ,有沒有一種簡單且有效的器件實現對電壓的選擇?本文將介紹一種電場型多值電壓選擇晶體管,之所以叫電壓型,是因為通過調控晶體管內建電場大小來實現對電壓的選擇,原理是PN結有內建電場,通過外加電場來增大或減小
    發表于 04-15 10:24

    晶體管電路設計(下)

    晶體管,FET和IC,FET放大電路的工作原理,源極接地放大電路的設計,源極跟隨器電路設計,FET低頻功率放大器的設計與制作,柵極接地放大電路的設計,電流反饋型OP放大器的設計與制作,進晶體管
    發表于 04-14 17:24

    互補場效應晶體管的結構和作用

    , Gate-all-Around)全環繞柵極晶體管(GAAFET)等先進結構,在減少漏電、降低功耗方面雖然取得了顯著成就,但進一步微縮的挑戰日益顯現。為了延續摩爾定律的發展趨勢,并滿足未來高性能計算的需求,業界正積極研發下一代晶體管
    的頭像 發表于 01-24 10:03 ?2960次閱讀
    互補場效應<b class='flag-5'>晶體管</b>的結構和作用

    場效應晶體管的區別是什么

    場效應晶體管在多個方面存在顯著的區別,以下是對這兩者的比較: 一、工作原理 場效應 : 導電過程主要依賴于多數載流子的漂移運動,因此被稱為單極型晶體管。 通過柵極電壓(uGS)來
    的頭像 發表于 12-09 15:55 ?1944次閱讀

    晶體管與場效應的區別 晶體管的封裝類型及其特點

    晶體管與場效應的區別 工作原理 : 晶體管晶體管(BJT)基于雙極型晶體管的原理,即通過控制基極電流來控制集電極和發射極之間的電流。
    的頭像 發表于 12-03 09:42 ?810次閱讀

    晶體管的輸出特性是什么

    晶體管的輸出特性是描述晶體管在輸出端對外部負載的特性表現,這些特性直接關系到晶體管在各種電路中的應用效果和性能。晶體管的輸出特性受到多種因素的影響,包括輸入信號、電源電壓、溫度以及
    的頭像 發表于 09-24 17:59 ?1475次閱讀

    NMOS晶體管和PMOS晶體管的區別

    NMOS晶體管和PMOS晶體管是兩種常見的金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)類型,它們在多個方面存在顯著的差異。以下將從結構、工作原理、性能特點、應用場景等方面詳細闡述NMOS晶體管
    的頭像 發表于 09-13 14:10 ?7244次閱讀

    CMOS晶體管和MOSFET晶體管的區別

    CMOS晶體管和MOSFET晶體管在電子領域中都扮演著重要角色,但它們在結構、工作原理和應用方面存在顯著的區別。以下是對兩者區別的詳細闡述。
    的頭像 發表于 09-13 14:09 ?3563次閱讀

    晶體管的spice模型,可以導入TINA嗎?

    晶體管的spice模型,可以導入TINA嗎?謝謝
    發表于 08-26 06:30

    晶體管處于放大狀態的條件是什么

    晶體管是一種半導體器件,廣泛應用于電子設備中。它具有三主要的引腳:基極(B)、發射極(E)和集電極(C)。晶體管的工作原理是通過控制基極和發射極之間的電流,來控制集電極和發射極之間的電流。
    的頭像 發表于 07-18 18:15 ?2513次閱讀

    NPN晶體管的電位關系

    NPN晶體管是一種常用的半導體器件,廣泛應用于電子電路中。 NPN晶體管的基本原理 NPN晶體管是一種雙極型晶體管,由N型半導體和P型半導體交替排列而成。它有三
    的頭像 發表于 07-18 15:39 ?3259次閱讀

    什么是光電晶體管?光電晶體管的工作原理和結構

    光電晶體管是具有三端子(發射極、基極和集電極)或兩端子(發射極和集電極)的半導體器件,并具有光敏基極區域。雖然所有晶體管都對光敏感,但光電晶體管
    的頭像 發表于 07-01 18:13 ?3682次閱讀
    什么是光電<b class='flag-5'>晶體管</b>?光電<b class='flag-5'>晶體管</b>的工作原理和結構

    什么是NPN晶體管?NPN晶體管的工作原理和結構

    NPN晶體管是最常用的雙極結型晶體管,通過將P型半導體夾在兩N型半導體之間而構成。 NPN 晶體管具有三端子:集電極、發射極和基極。 N
    的頭像 發表于 07-01 18:02 ?8792次閱讀
    什么是NPN<b class='flag-5'>晶體管</b>?NPN<b class='flag-5'>晶體管</b>的工作原理和結構

    PNP晶體管符號和結構 晶體管測試儀電路圖

    PNP晶體管是一種雙極性晶體管,用于電子電路中放大、開關和控制電流的器件。與NPN晶體管相對應,PNP晶體管的結構特點在于其三不同的半導體
    的頭像 發表于 07-01 17:45 ?4709次閱讀
    PNP<b class='flag-5'>晶體管</b>符號和結構 <b class='flag-5'>晶體管</b>測試儀電路圖