半導(dǎo)體
半導(dǎo)體的定義在這里就不說(shuō)了特恬,只說(shuō)如果石油是工業(yè)的糧食徐钠,那么半導(dǎo)體當(dāng)之無(wú)愧就是集成電路的糧食。
二極管妒穴、三極管摊崭、CMOS管就是常見的半導(dǎo)體:
下面我們開始進(jìn)入正題
MOSFET管是FET的一種(另一種是JFET)呢簸,可以被制造成增強(qiáng)型或耗盡型乏屯,P溝道或N溝道共4種類型瘦赫,但實(shí)際應(yīng)用的只有增強(qiáng)型的N溝道MOS管型號(hào)和增強(qiáng)型的P溝道MOS管型號(hào),所以通常提到NMOS含友,或者PMOS指的就是這兩種校辩。
因?yàn)閙os管電路制造工藝比較簡(jiǎn)單、成品率較高惠赫、功耗低故黑、組成的邏輯電路比較簡(jiǎn)單,集成度高场晶、抗干擾能力強(qiáng),所以特別適合于大規(guī)模集成電路岔冀。?
從芯片集成度上看mos管溝道長(zhǎng)度的意義
mos管的體積可以說(shuō)是決定了IC芯片的集成度概耻,顯然溝道的長(zhǎng)度就是影響mos管體積的重要因素,現(xiàn)在集成電路的功能越發(fā)復(fù)雜侦高,這就要求在芯片上能夠集成更多的電路厌杜,這使得芯片的溝道越來(lái)越小,現(xiàn)在炒的最火的就是所謂的7ns芯片夯尽,在這里7ns就是說(shuō)的溝道長(zhǎng)度匙握。
那么就有人會(huì)說(shuō),再做的比7ns更小唄秦忿!這就要說(shuō)到芯片工藝中的光刻,相信大家以前應(yīng)該看到過(guò)光刻機(jī)這個(gè)詞吧灯谣!這個(gè)東西的精度決定了你能做到的溝道長(zhǎng)度,這個(gè)技術(shù)是很難突破的峻呛,并且最重要的是這種重要的技術(shù)存在技術(shù)封鎖呐萨。想一想我自己用7ns的光刻機(jī)、賣給你的只有10ns甚至更差的光刻機(jī),這就是當(dāng)下我們國(guó)家半導(dǎo)體行業(yè)的困局朽缎。
從芯片的頻率上來(lái)看mos管溝道長(zhǎng)度的意義
芯片的頻率就是芯片性能最重要的指標(biāo)之一,頻率越快就意味著芯片的計(jì)算北秽,存儲(chǔ)越快最筒。明顯頻率不是想設(shè)多快就設(shè)多快,它是受各種硬件的性能決定的辙培,mos管溝道的長(zhǎng)度就是其一邢锯。
從FET為例說(shuō),理論上GS電壓高于一定的值丹擎,就可以了。這個(gè)很容易做到再愈,但是护戳,在MOS管的結(jié)構(gòu)中可以看到,在GS府适,GD之間存在寄生電容,而MOS管的驅(qū)動(dòng)檐春,實(shí)際上就是對(duì)電容的充放電疟暖。顯然電容的充放電是需要時(shí)間的,這個(gè)時(shí)間就限制了頻率的大小俐巴,同時(shí)這個(gè)時(shí)間跟mos管的尺寸有關(guān)。溝道越小擎鸠、尺寸越小缘圈,頻率就可以越快