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    晶體管之BJT、FET、CMOS、HBT、HEM分析-KIA MOS管

    信息來源:本站 日期:2020-03-27 

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    晶體管之BJT、FET、CMOS、HBT、HEM分析

    咱們常用的有場效應晶體管FET,Field Effect Transistor,是一種單極型晶體管。利用的一個PN結完成功能。


    另一種常用的晶體管是雙極型晶體管,Bipolar Junction Transistor,利用兩個PN結完成功能。


    BJT,FET,CMOS,HBT,HEMT


    單極型的晶體管,優點是尺寸小、輸入阻抗大,功耗低(CMOS是兩個單極型晶體管的組合,功耗很低),非常適合DSP、MCU等數字信號處理芯片。


    雙極型晶體管,優點是頻率高,驅動能力大,噪聲低。非常適合激光驅動,放大器等模擬芯片。


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    在同一片晶圓內,一部分做CMOS結構,另一部分做FJT的結構,那就是咱們俗稱的BiCMOS工藝。


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    單極型的器件,也可以繼續提升自己的性能,比如把同質結改為異質結,可以大大的提高電子遷移率,那就是常說的HEMT。異質結的材料,以用GaAs為多。


    異質結比同志結,有更好的電子遷移率,也就是能有更高頻率和更低噪聲。


    同樣,雙極型器件,也可以繼續提升自己的性能,同樣抱有大的驅動能力,同時通過使用異質結的方式來提高頻率和降低噪聲。


    另外,單極型的FET,結構如下圖所示,電子移動的方向是平行于wafer表面的,也叫做平面器件。


    雙極型的BJT,下圖右,電子移動的方向是垂直于wafer表面的,也叫做體結構,或者叫垂直器件。


    器件的結構與總的尺寸相關,也就是與成本有關。


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    咱常聽到的,芯片廠說,我們用GeSi工藝,所以貴。這里頭,一方面用了雙極型結構設計,有更好的模擬特性,本身貴一些。另一方面,是用了GeSi,和Si形成異質結,進一步提高模擬性能(更高頻、更低噪),成本也進一步提高。


    而用GaAs的貴,是因為GaAs的片子很小,做一次出不來幾顆芯片。GaAs的wafer尺寸和Si基的wafer尺寸(FET、BJT都可以用si做),相當于南方喝早茶的碟子,對比北方的大鍋蓋。良率不同,導致GaAs的成本超高。


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