Pengetahuan Profesional

Bagaimanakah cip berfungsi?

2021-09-13
Ini adalah cip berpakej dengan litar bersepadu yang terdiri daripada berpuluh atau berpuluh bilion transistor di dalamnya. Apabila kita mengezum masuk di bawah mikroskop, kita dapat melihat bahawa pedalaman adalah kompleks seperti sebuah bandar. Litar bersepadu ialah sejenis peranti atau komponen elektronik miniatur. Bersama-sama dengan pendawaian dan interkoneksi, dibuat pada wafer semikonduktor kecil atau beberapa kecil atau substrat dielektrik untuk membentuk litar elektronik yang bersambung rapat dan berkait secara dalaman secara struktur. Mari kita ambil litar pembahagi voltan paling asas sebagai contoh untuk menggambarkan bahawa ia adalah Bagaimana untuk merealisasikan dan menghasilkan kesan di dalam cip.

Litar bersepadu boleh dibuat kecil terima kasih kepada teknologi semikonduktor. Silikon tulen adalah semikonduktor, yang bermaksud bahawa keupayaan untuk mengalirkan elektrik lebih buruk daripada penebat, tetapi tidak sebaik logam. Jadi bilangan cas mudah alih yang kecil adalah yang menjadikan silikon sebagai semikonduktor. Tetapi senjata rahsia sangat diperlukan untuk doping kerja cip. Terdapat dua jenis doping untuk silikon, jenis P dan jenis N. Silikon jenis-N mengalirkan elektrik melalui elektron (elektron bercas negatif), dan silikon jenis-P mengalirkan elektrik melalui lubang (sebilangan besar lubang bercas positif). Apakah rupa suis dalam litar pembahagi voltan dalam cip dan bagaimana ia berfungsi?

Fungsi suis dalam litar bersepadu ialah badan transistor, iaitu sejenis suis elektronik. Tiub MOS biasa ialah tiub MOS, dan tiub MOS diperbuat daripada semikonduktor jenis N dan P pada substrat silikon jenis P. Dua kawasan silikon jenis N dibuat. Kedua-dua kawasan silikon jenis N ini ialah elektrod Sumber dan elektrod Longkang bagi tiub MOS. Kemudian lapisan silikon dioksida dibuat di atas kawasan tengah Sumber dan Parit, dan kemudian silikon dioksida ditutup. Lapisan konduktor, lapisan konduktor ini ialah kutub GATE tiub MOS. Bahan P-jenis mempunyai bilangan lubang yang besar dan hanya beberapa elektron, dan lubang bercas positif, jadi lubang bercas positif di bahagian kawasan ini adalah dominan, dan terdapat sebilangan kecil elektron bercas negatif, dan kawasan jenis-N bercas negatif. Elektronik menguasai.

Mari kita gunakan analogi keran. Yang paling kanan ialah Sumber. Kami memanggilnya sebagai sumber, iaitu tempat air mengalir keluar. Pintu di tengah adalah pintu gerbang, yang bersamaan dengan injap air. Longkang sebelah kiri adalah tempat air bocor. Sama seperti aliran air, elektron juga mengalir dari sumber ke longkang. Kemudian terdapat halangan di tengah, iaitu bahan P. Bahan P mempunyai sejumlah besar lubang bercas positif, dan elektron bertemu dengan lubang. Ia telah dineutralkan dan tidak boleh melaluinya. maka apa yang harus kita lakukan? Kita boleh menambah cas positif pada grid untuk menarik elektron bercas negatif dalam bahan jenis P. Walaupun tidak terdapat banyak elektron dalam bahan jenis P, penambahan cas positif pada grid masih boleh menarik beberapa elektron untuk membentuk saluran. Elektron berlalu. Ringkasannya ialah sumber adalah sumber elektron, yang secara berterusan menyediakan elektron untuk mengalir ke longkang, tetapi sama ada ia boleh melalui grid. Grid adalah seperti injap, suis, yang mengawal pembukaan dan penutupan tiub MOS. Ini adalah prinsip tiub MOS sebagai suis elektronik.

Sekarang setelah suis elektronik diketahui, mari kita lihat realisasi rintangan. Mula-mula, buat kawasan jenis-N pada substrat silikon jenis-P, dan kemudian gunakan logam untuk memimpin keluar kedua-dua hujung kawasan jenis-N, supaya N1 dan N2 ialah dua perintang. Ini adalah penghujungnya, jadi litar bersepadu litar pembahagi voltan adalah menggunakan logam untuk menyambung tiub MOS dan perintang yang baru kita bincangkan pada cip silikon mengikut hubungan sambungan litar.