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非常巧妙的微电子器件无偏二极管如何转化电流

HOTKING 2019-10-09 16:53:21 无偏二极管 无偏二极管

“无偏二极管”是一种非常巧妙的微电子器件。无偏二极管是通过环境温度对二极管本身温度下降的补偿,利用巧妙的微电子结构而不断运作的。

“无偏二极管”是一种非常巧妙的微电子器件。它将两块金属片,一块为很平的铬层,另一块为有着很多小坑的铬层,中间夹着半导体的硅层。它是利用环境温度,将半导体中导电电子无序的热运动,转化成有序的电流。无偏二极管与负载电阻构成一个回路,回路中有一开关,平时总是断开的,即与环境温度是相通的、相等的。如果将它关闭,无偏二极管的温度即行下降。可见,无偏二极管是通过环境温度对二极管本身温度下降的补偿,利用巧妙的微电子结构而不断运作的。

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当一个n型区域和一个p型区域接触时会发生什么。这里由于浓度差异,多数载流子从一侧扩散到另一侧。由于在p型区域中空穴的浓度高并且在n型区域中空穴的浓度低,所以空穴开始从p型区域扩散到n型区域。同样,在n型区域中自由电子的浓度高,并且在p型区域中自由电子的浓度低,并且由于这个原因,自由电子开始从n型区域扩散到p型区域。

从n型区域扩散到p型区域的自由电子将与那里可用的空穴重新结合,并在p型区域中产生未被覆盖的负离子。以相同的方式,从p型区域扩散到n型区域中的空穴将与那里可用的自由电子重新结合,并在n型区域中产生未覆盖的正离子。

以这种方式,在p型侧将存在一层负离子,并且在这两种类型的半导体的结线中出现n型区域中的正离子层。未覆盖的正离子层和未覆盖的负离子层在二极管的中间形成区域,其中不存在电荷载流子,因为所有电荷载流子在此区域中重新组合。由于缺乏电荷载流子,该区域称为耗尽区。

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下面小编带领大家一起揭秘为什么CPU当中研发了7NM晶体管却不继续研发5nm的晶体管呢?对于这样的一个问题可能很多的网友都说不清楚,目前作为晶体管研发最顶尖的公司台积电可能大家都听说过,他们也是唯一一家能够做出7nm晶体管的公司,当然了至于什么是晶体管这里有必要和大家进行介绍一下,晶体管就是二极管在CPU当中晶体管是单向导电的,正是因为这个原因让电子只能通过但是不能反悔,晶体管大多数用在芯片党总,输出之后能够让系统进行识别电子指令。在之前晶体管越大也就意味着反应的时间越长,当然运算的时间也就是大大增加,在这样的情况下晶体管不断的缩小自己的栅长,这样就能够大大增加运算的速度,也能够缩小空间,目前世界上最先进的晶体管就是7nm的晶体管了。

2016年科罗拉多大学(UniversityofColorado)的研究小组发明了热麦芽酒(thermalALE),这种技术与ALD非常相似,依赖于一种名为“配体交换”(ligandexchange)的化学反应。在这个过程中,一种叫做配体的化合物中的离子与金属原子结合,被另一种化合物中的配体取代。当化学物质被清除时,反应导致取代配体从表面剥离单个原子。热麦芽酒还处于起步阶段,迄今为止只被用于蚀刻氧化物。在这项新工作中,研究人员使用与ALD相同的反应器,对热ALE进行了修改,使其在半导体材料上工作。他们使用了一种被称为铟镓砷化物(或InGaAs)的合金化半导体材料,这种材料正日益被誉为硅的更快、更有效的替代品。

这项研究的灵感来源于著名的“摩尔定律”。摩尔定律是由英特尔创始人之一的戈登摩尔(GordonMoore)于20世纪60年代提出的理论,它认为集成电路上的晶体管数量每两年就会增加一倍。为了遵循这一行业“黄金法则”,研究人员不断地尝试新方法,从而尽可能地将更多的晶体管植入计算机微芯片。当前最新的趋势是将三维晶体管进行垂直放置。通过各种努力,数以百亿计的晶体管就能最终装载在指甲盖大小的微型芯片上了。


 CPU一直以稳定、抗老化著称,很少会出现故障。CPU设计之初,已经做出抗老化测试,即便在使用中个别晶体管出现问题也不会影响到处理器的性能(非核心部分的晶体管)。平时在使用过程中,只要注意CPU的散热,非专业人士不要随便超频等。一款处理器的正常使用年限,足够您更换几台电脑。


这只是一个简化说明,实际上从模电角度分析,导通和截止的要求是两个PN节正向偏置和反向偏置,还要考虑c极电压,但在实际的数字电路中e极电压和c极电压一般恒定,要么由电源提供、要么接地,所以我们可以简单记为“晶体管电路的通断就是由b极电压与恒定的e极电压比较高低决定”。


也正是因为工艺水准的高超之处,所以麒麟980成为了一款吊打苹果A11,远超骁龙845的旗舰芯片,麒麟980真的是太猛了,华为扬眉吐气,这样的国产芯片,这样的华为,你们感到骄傲吗?

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