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李芳

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讲接一下芯片的最基本的单元MOSFET

前面说了这么多的芯片制造以及一些工艺。我们讲接一下芯片的最基本的单元MOSFET。

芯片最底层的原理二进制运算,所以我们要用最基本的电子元件来模拟1和0,通电为1,不通电为0。

接下来我们就介绍一下可以达成这样目的的元件。

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我们在半导体硅里进行两种参杂,如上图上两个小u型槽里进行N型参杂,其他的地方进行P型参杂,这样N型参杂与P型参杂的界面会形成耗尽层。

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上下电路微电路一,左右连接N极的为电路二。

由于没有打开电路一,电路二由于耗尽层的影响两个N极不能连通。所以上面的小灯泡是亮不了的。这就是二进制里的0的情况。

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但是现在我们打开电路一,这时电子会往正极偏转,就把原本的耗尽层往下移,于是两个N极就接通了,这时电路二就通了。就这样我们就可以通过偏转电路的开关来控制主路的通电和断电。这也就是二进制里的1。

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这就是MOSFET,如图所示为各个极的名称:源极、栅极、漏极。

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同时我们可以把参杂反过来得到PMOS。情况和NMOS相反。

其实芯片的底层就是一个个开关组成的,也就是大量的晶体管。比如说光刻刻的是什么,其实就是在硅片上刻出一个个晶体管。

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上图 源极、栅极、漏极​组成MOSFET开关

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MOSFET制造图​

源极、栅极、漏极

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各种晶体管组成逻辑门

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逻辑门组成运算器​

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最后组成只有一个指甲大小的芯片

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芯片是集于数学,物理,化学,工程等等各种学科的尖端知识与一体!

原作者:JJFly 半导体与物理

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