Conoscenza professionale

Come funziona il chip?

2021-09-13
Questo è un chip confezionato con circuiti integrati composti da decine o decine di miliardi di transistor all'interno. Quando ingrandiamo al microscopio, possiamo vedere che l'interno è complesso come una città. Il circuito integrato è una specie di dispositivo o componente elettronico in miniatura. Insieme al cablaggio e all'interconnessione, fabbricati su un piccolo o più piccoli wafer semiconduttori o substrati dielettrici per formare circuiti elettronici strutturalmente strettamente collegati e correlati internamente. Prendiamo come esempio il circuito divisore di tensione più elementare per illustrare che è come realizzare e produrre effetti all'interno del chip.

I circuiti integrati possono essere ridotti grazie alla tecnologia dei semiconduttori. Il silicio puro è un semiconduttore, il che significa che la capacità di condurre l'elettricità è peggiore di quella degli isolanti, ma non è buona quanto i metalli. Quindi il piccolo numero di ricariche mobili è ciò che rende il silicio un semiconduttore. Ma un'arma segreta è indispensabile per il doping da lavoro con i chip. Esistono due tipi di drogaggio per il silicio, di tipo P e di tipo N. Il silicio di tipo N conduce elettricità tramite elettroni (gli elettroni sono caricati negativamente) e il silicio di tipo P conduce elettricità tramite lacune (un gran numero di lacune con carica positiva). Che aspetto ha l'interruttore nel circuito del partitore di tensione nel chip e come funziona?

La funzione dell'interruttore nel circuito integrato è il corpo del transistor, che è una specie di interruttore elettronico. Il tubo MOS comune è il tubo MOS e il tubo MOS è costituito da semiconduttori di tipo N e di tipo P sul substrato di silicio di tipo P. Vengono fabbricate due regioni di silicio di tipo N. Queste due regioni di silicio di tipo N sono l'elettrodo Source e l'elettrodo Drain del tubo MOS. Quindi viene fabbricato uno strato di biossido di silicio sopra l'area centrale della sorgente e del drenaggio, quindi viene coperto il biossido di silicio. Uno strato di conduttore, questo strato di conduttore è il polo GATE del tubo MOS. Il materiale di tipo P ha un gran numero di buchi e solo pochi elettroni, e i buchi sono caricati positivamente, quindi i buchi caricati positivamente in questa parte dell'area sono dominanti e c'è un piccolo numero di elettroni caricati negativamente, e l'area di tipo N è caricata negativamente. L'elettronica domina.

Usiamo l'analogia di un rubinetto. La più a destra è la Sorgente. La chiamiamo la sorgente, che è il luogo in cui sgorga l'acqua. Il cancello nel mezzo è il cancello, che equivale a una valvola dell'acqua. Lo scarico a sinistra è dove l'acqua perde. Proprio come il flusso d'acqua, anche gli elettroni scorrono dalla sorgente allo scarico. Poi c'è un ostacolo nel mezzo, che è il materiale P. Il materiale P ha un gran numero di lacune cariche positivamente e gli elettroni incontrano le lacune. È neutralizzato e non può farcela. allora cosa dobbiamo fare? Possiamo aggiungere una carica positiva alla griglia per attirare gli elettroni caricati negativamente nel materiale di tipo P. Sebbene non ci siano molti elettroni nel materiale di tipo P, l'aggiunta di una carica positiva alla griglia può comunque attrarre alcuni elettroni per formare un canale. L'elettrone passa. Il riassunto è che la sorgente è la sorgente degli elettroni, che forniscono continuamente elettroni per fluire nello scarico, ma se possono passare attraverso la griglia. La griglia è come una valvola, un interruttore, che controlla l'apertura e la chiusura del tubo MOS. Questo è il principio del tubo MOS come interruttore elettronico.

Ora che l'interruttore elettronico è noto, diamo un'occhiata alla realizzazione della resistenza. Innanzitutto, crea un'area di tipo N sul substrato di silicio di tipo P, quindi usa il metallo per far uscire le due estremità dell'area di tipo N, in modo che N1 e N2 siano i due resistori. Questa è la fine, quindi il circuito integrato del circuito divisore di tensione utilizza il metallo per collegare il tubo MOS e il resistore di cui abbiamo appena parlato sul chip di silicio in base alla relazione di connessione del circuito.
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