Minn proċessi ta 'CMOS planar bikri għal FinFETs avvanzati, is-substrati tat-tip P jibqgħu jintużaw ħafna fid-disinn taċ-ċirkwit integrat. Għaliex il-manifattura taċ-ċirkwiti integrati tippreferi silikon tat-tip P?
X'inhu s-silikon tat-tip p u s-silikon tat-tip N?
Is-silikon intrinsiku għandu konduttività elettrika ħażina. Meta elementi pentavalenti (bħall-fosfru P, l-arseniku AS, antimonju SB) huma doped ġo fih, se jiġu ġġenerati "elettron ħieles" żejjed. Dawn l-elettroni ħielsa jistgħu jiċċaqalqu liberament → li jiffurmaw semikonduttur li huwa prinċipalment konduttiv elettronikament, imsejjaħ silikon tat-tip N. Meta elementi trivalenti (bħall-boron B) huma doped, peress li l-atomi tal-boron għandhom elettron ta 'inqas valenza minn silikon → "toqob" se jiġu ffurmati fil-kannizzata. Dawn it-toqob jistgħu jiċċaqalqu liberament u jsiru trasportaturi tal-maġġoranza, li jintużaw biex jibnu apparati NMOS.
X'inhuma r-raġunijiet storiċi u prattiċi għall-użu tas-silikon tat-tip P?
1. Apparat NMOS iddominat fil-jiem bikrija
Fis-snin sebgħin u 1980, ċirkwiti diġitali bikrija l-aktar użati ċirkwiti loġiċi NMOS biss. L-istruttura NMOS hija mgħaġġla u faċli biex tagħmel, u tista 'tinbena direttament fuq sottostrat tat-tip P mingħajr il-bżonn ta' struttura tal-bir addizzjonali; Għalhekk: is-sottostrat tat-tip P huwa s-sottostrat naturali li jappoġġja apparati NMOS.
2. It-teknoloġija CMOS tkompli l-istruttura tal-wejfer tat-tip P
Wara l-ħolqien tat-teknoloġija CMOS, l-NMOs u l-PMOs għandhom jiġu integrati fl-istess ħin: NMOS: Għadu mibni fuq sottostrat tat-tip P (kompatibbli mal-proċess NMOS preċedenti) PMOS: N-well huwa mibni fuq substrat tat-tip P biex jakkomoda PMOS Dan ifisser li pass wieħed biss ta 'doping jeħtieġ li jiġi miżjud għall-manifattura CMOS eżistenti fuq il-manifattura P-eżistenti.
3. Il-kompatibilità tal-proċess u l-kontroll tar-rendiment
L-użu ta 'sottostrat tat-tip P jagħmilha aktar faċli biex tikkontrolla problemi ta' qafla; L-elettroni, bħala trasportaturi ta 'minoranza (fit-tip P), għandhom distanza ta' diffużjoni qasira u huma faċli biex irażżnu l-effetti parassitiċi; Id-disinn tal-ert tas-sottostrat u l-istruttura tal-iżolament tal-bir huma wkoll ottimizzati madwar il-proċess tas-silikon tat-tip P.
4. Potenzjal ta 'sottostrat fiss (preġudizzju simplifikat)
Is-sottostrat tat-tip P jista 'jkun direttament ibbażat fuq l-art (GND) bħala potenzjal ta' referenza unifikat; Jekk huwa sottostrat tat-tip N, is-sottostrat għandu jkun imqabbad ma 'VDD, li jintroduċi varjazzjonijiet potenzjali minħabba bidliet fit-tagħbija, u jikkawża problemi ta' tpaċija u ħoss PMOS VT.
