Тренутно се сваки електрични и електронски уређај који користимо у свакодневном животу састоји од интегрисаних кола која се производе коришћењем процеса израде полупроводничких уређаја. Тхе електронских кола створени су на облатни сачињеној од чистих полупроводничких материјала као што су силицијум и други полупроводници једињења са више корака која укључују фото литографију и хемијске процесе.

Процес производње полупроводника покренут је из Тексаса почетком 1960-их, а затим проширен по целом свету.

БиЦМОС технологија

Ово је једна од главних полупроводничких технологија и високо је развијена технологија, која је 1990-их укључивала две одвојене технологије, а то су биполарни спојни транзистор и ЦМОС транзистор у једном савременом интегрисаном колу. Дакле, ради бољег попуштања ове технологије, можемо укратко погледати ЦМОС технологију и биполарну технологију.

БиЦМОС ЦМЕ8000

Приказана слика је прва аналогни / дигитални ИЦ пријемника и интегрисан је у БиЦМОС пријемник са врло високом осетљивошћу.

ЦМОС технологија

Комплементарна је МОС технологији или ЦСГ (Цоммодоре Семицондуцтор Гроуп) која је покренута као извор за производњу електронских калкулатора. Након тога комплементарна МОС технологија која се назива ЦМОС технологија користи се за развој интегрисаних кола, попут дигиталних логичка кола упоредо са микроконтролер с и микропроцесори. ЦМОС технологија пружа предност мањег расипања енергије и мале маргине шума уз велику густину паковања.

ЦМОС ЦД74ХЦ4067

Слика приказује употребу ЦМОС технологије у производњи дигитално контролисаних преклопних уређаја.

Биполарна технологија

Биполарни транзистори су део интегрисаних кола и њихов рад се заснива на две врсте полупроводничких материјала или зависи од обе врсте рупа на носачима наелектрисања и електрона. Они се углавном класификују у две врсте као ПНП и НПН , класификовано на основу допинга његова три терминала и њихових поларитета. Омогућава високу комутацију, као и улазно / излазну брзину уз добре перформансе буке.

Биполар АМ2901ЦПЦ

Слика приказује употребу биполарне технологије у РИСЦ процесору АМ2901ЦПЦ.

БиЦМОС Логиц

То је сложена технологија обраде која пружа НМОС и ПМОС технологије међусобно спојене са предностима врло мале потрошње енергије биполарне технологије и велике брзине у односу на ЦМОС технологију. МОСФЕТ-ови дају логичку капију високе улазне импедансе, а биполарни транзистори пружају велико струјно појачање.

14 корака за израду БиЦМОС-а

Израда БиЦМОС комбинује процес производње БЈТ и ЦМОС, али пука варијација је остварење основе. Следећи кораци приказују поступак израде БиЦМОС.

Корак 1: П-подлога се узима као што је приказано на доњој слици

П-подлога

Корак 2: П-подлога је прекривена оксидним слојем

П-подлога са оксидним слојем

Корак 3: На оксидном слоју направљен је мали отвор

Отвор се врши на оксидном слоју

Корак4: Кроз отвор се нечистоће типа Н јако допирају

Кроз отвор се нечистоће типа Н јако допирају

Корак5: Слој П - Епитаки расте на целој површини

Епитакси слој се гаји на целој површини

Степ6 : Опет, читав слој је прекривен оксидним слојем и кроз овај оксидни слој су направљена два отвора.

“како премотати електромотор ”

кроз оксидни слој направљена су два отвора

Корак7 : Из отвора направљених кроз оксидни слој нечистоће н-типа дифундирају се да би створиле н-јажице

Н-нечистоће типа дифундирају се да би створиле н-бунаре

Корак 8: Кроз оксидни слој су направљена три отвора да би се формирала три активна уређаја.

Кроз оксидни слој су направљена три отвора да би се формирала три активна уређаја

Корак 9: Терминал врата НМОС и ПМОС се формирају покривањем и узорковањем целе површине Тхинок-ом и Полисилицон-ом.

Прикључни терминали НМОС и ПМОС су формирани од Тхинок-а и Полисилицон-а

Корак10: П-нечистоће се додају да формирају основни терминал БЈТ-а и сличне, нечистоће Н-типа се снажно допирају да би се формирао емитерски терминал БЈТ-а, извор и одвод НМОС-а, а у сврху контакта нечистоће типа Н допирају се у Н-бунар колекционар.

П-нечистоће се додају да формирају основни терминал БЈТ

Корак11: Да би се формирали изворишни и одводни предели ПМОС-а и успоставио контакт у П-базичном подручју, нечистоће типа П су јако допиране.

Нечистоће типа П снажно су допиране како би се створиле изворишне и одводне области ПМОС-а

Корак12: Тада је цела површина прекривена дебелим слојем оксида.

Цела површина је прекривена дебелим оксидним слојем

Корак13: Кроз густи оксидни слој резови су обликовани тако да формирају металне контакте.

Резови су обликовани у облику металних контаката

Корак14 : Метални контакти су направљени кроз резове на оксидном слоју и терминали су именовани као што је приказано на доњој слици.

Кроз резове се израђују метални контакти и именују се терминали

Израда БИЦМОС-а приказана је на горњој слици са комбинацијом НМОС-а, ПМОС-а и БЈТ-а. У процесу производње користе се неки слојеви попут имплантата за заустављање канала, оксидације дебелог слоја и заштитних прстенова.

Израда ће бити теоретски тешка за укључивање и технологије ЦМОС и биполарне. Паразитски биполарни транзистори произведени ненамерно представља проблем при изради током обраде ЦМОС-а са п-бунарима и н-бунарцима. За производњу БиЦМОС-а додато је много додатних корака за фино подешавање биполарних и ЦМОС компонената. Отуда се трошак укупне израде повећава.

Заустављач канала уграђује се у полупроводничке уређаје, као што је приказано на горњој слици, помоћу имплантације или дифузије или других метода како би се ограничило ширење површине канала или како би се избегло стварање паразитских канала.

Чворови високе импеданце, ако их има, могу проузроковати површинске струје цурења и да би се избегао проток струје на местима где је проток струје ограничен, користе се ови заштитни прстенови.

Предности БиЦМОС технологије

Дизајн аналогног појачала је олакшан и побољшан коришћењем ЦМОС кола са великом импедансом као улаза, а преостали се остварују помоћу биполарних транзистора.
БиЦМОС је у суштини снажан за температурне и процесне варијације нудећи добра економска разматрања (висок проценат основних јединица) са мање варијабилности у електричним параметрима.
Понирање и извор струје високог оптерећења могу се обезбедити помоћу уређаја БиЦМОС према захтеву.
Будући да се ради о групирању биполарних и ЦМОС технологија, можемо користити БЈТ ако је брзина критични параметар, а можемо користити и МОС ако је снага критични параметар и може покретати велика капацитивна оптерећења са смањеним временом циклуса.
Има малу дисипацију снаге од саме биполарне технологије.
Ова технологија је пронашла честе примене у аналогним круговима за управљање снагом и круговима појачала као што је БиЦМОС појачало.
Погодан је за интензивне апликације уноса / излаза, нуди флексибилне улазе / излазе (ТТЛ, ЦМОС и ЕЦЛ).
Има предност побољшаних перформанси брзине у поређењу са само ЦМОС технологијом.
Закачите нерањивост.
Има двосмерну способност (извор и одвод се могу заменити према захтеву).

Недостаци технологије БиЦМОС

Процес производње ове технологије састоји се од ЦМОС-а и биполарних технологија које повећавају сложеност.
Због повећања сложености процеса израде, такође се повећавају и трошкови израде.
Како има више уређаја, отуда и мање литографије.

БиЦМОС технологија и апликације

Може се анализирати као функција велике густине и брзине АНД.
Ова технологија се користи као замена за претходне биполарне, ЕЦЛ и ЦМОС на тржишту.
У неким апликацијама (у којима постоји ограничен буџет за напајање) перформансе брзине БиЦМОС-а су боље од перформанси биполарне.
Ова технологија је врло погодна за интензивне улазно / излазне апликације.
Примене БиЦМОС-а су у почетку биле у РИСЦ микропроцесорима, а не у традиционалним ЦИСЦ микропроцесорима.
Ова технологија предњачи у својој примени, углавном у две области микропроцесора као што су меморија и улаз / излаз.
Има бројне примене у аналогним и дигиталним системима, што резултира једним чипом који се протеже на аналогно-дигиталној граници.
Превазилази празнину која омогућава прелазак правца деловања и маргина круга.
Може се користити за узорковање и задржавање апликација јер пружа улазе високе импедансе.
Ово се такође користи у апликацијама као што су додавачи, мешачи, АДЦ и ДАЦ.
Да би се савладала ограничења биполарног и ЦМОС-а операциона појачала процеси БиЦМОС се користе у дизајнирању оперативних појачала. У оперативним појачалима су пожељне карактеристике високог појачања и високе фреквенције. Све ове жељене карактеристике могу се добити коришћењем ових БиЦМОС појачала.

У овом чланку се укратко говори о технологији БиЦМОС, заједно са њеном производњом, предностима, недостацима и апликацијама. Да бисте се боље разумели у вези са овом технологијом, објавите своје упите као своје коментаре у наставку.

Фото кредити: