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芯片里的晶體管是什么樣子?

2019-06-17  無為客

芯片里的晶體管用肉眼看不到,只能用高倍電子顯微鏡放大10萬倍才能看到,里面的結構就像一棟房子一樣。

芯片里Mos管經過放大后的結構類型

Mos管在芯片中放大可以看到像一個“講臺”的三維結構,最上面的一層是一個低電阻的電極,通過絕緣體與下面的平臺隔開,它一般是采用了P型或N型的多晶硅用作柵極的原材料,下面的絕緣體就是二氧化硅。平臺的兩側通過加入雜質就是源極和漏極,它們的位置可以互換,兩者之間的距離就是溝道,就是這個距離決定了芯片的特性。


芯片里三柵極晶體管的結構類型

三柵極晶體管很薄,只有8nm左右,離柵極很近,可以有效控制漏電,它的結構要更復雜一點,類似于一個平臺上面有一個十字型的物體,中間是硅體翅片,它可以三個方位控制電路,類似魚的后鰭。三柵極晶體管比MOS管更優秀,電流控制速度更快,減少泄露。



芯片內部大多是晶體管,采用層級的排列方式

芯片的體積越來越小,對集成電路的要求非常高,大部分用的都是晶體管,很少用到電感、電阻這些容易產生熱量的器件。它們在芯片內部采用的是層級排列方式,第一層有處理器、存儲器功能的晶體管封裝在一起并排,到了第二層或是第三層就是交錯排列方式。



當芯片工藝更進一步的時候,以現在的晶體管技術無法滿足條件。如果到了3納米的工藝節點,現在的晶體管已不適用,科學家們已經在研發新的多橋通道場效應管材料用于芯片制造。

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