شرح الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد: لقد صدم مبدأ عمل الترانزستور أخيرًا. جوهر

الصفحة الرئيسية أخبار تسليط الضوء اليومي شرح الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد: لقد صدم مبدأ عمل الترانزستور أخيرًا. جوهر

2022-03-17 1376

في عام 1947، اخترع الفيزيائيون الأمريكيون شوكلي وبادين وبراتون بشكل مشترك الترانزستور، وهو عنصر صلب شبه موصل بثلاثة محاور.

نظرًا لأن الترانزستورات تتميز بخصائص الاستهلاك المنخفض للطاقة، وصغر الحجم، والسعر الرخيص نسبيًا، ووضع الاتصال المرن، فبعد ظهور الترانزستورات، تم تحقيق العديد من الوظائف التي لم يكن من الممكن تحقيقها من قبل في الدوائر الإلكترونية، وخاصة الدوائر النبضية والدوائر الرقمية. لنلقي نظرة. الفيديو التالي بديهي وشامل، وهو عمل ممتاز لتعلم العلوم الشعبية. أقترح عليك إلقاء نظرة (مع الترجمة)!(مصدر الفيديو: TEDEd، الترجمة: @ Turboxiaozhou)

تم إنشاء الرسوم المتحركة التالية بواسطة LearnEngineering. في الفيديو، يمكننا أن نتعلم مبدأ عمل الترانزستور بشكل بديهي. يحتوي الترانزستور على ثلاثة أقطاب؛ تتكون الأقطاب الثلاثة للترانزستور ثنائي القطب من باعث وقاعدة ومجمع من النوع N والنوع P على التوالي؛ الأقطاب الثلاثة لترانزستور التأثير الميداني هي المصدر والبوابة والصرف.
تشتمل الترانزستورات بشكل أساسي على MOSFET و IGBT والترانزستور ثنائي القطب (يُسمى أيضًا ثلاثي القطب)، وما إلى ذلك. من حيث نمط المنافسة في سوق هذه الترانزستورات الثلاثة، يتسم سوق الترانزستورات الثلاثية بتشتت نسبي. ونظرًا لانخفاض سعرها، لا يزال هناك طلب عليها في بعض التطبيقات، مثل التطبيقات الحساسة للسعر والتطبيق الحثي. ومع ذلك، نظرًا لارتفاع استهلاك الترانزستورات الثلاثية للطاقة، بالإضافة إلى مشاكل أخرى، في ظل البيئة العالمية التي تُركز على ترشيد الطاقة وخفض الانبعاثات، يميل حجم سوقها إلى التراجع، ويحل محلها ترانزستور MOSFET.

المقطع العرضي للرقاقة

الترانزستور هو المكون الأساسي للدوائر الإلكترونية. من أهم أنواع الترانزستورات الشائعة ترانزستور MOSFET و IGBT. يتميز الترانزستور الأول بسهولة التشغيل، وخصائص تردد عالي جيدة، وموصلية ثنائية الاتجاه. يُستخدم بشكل رئيسي في بيئات العمل عالية التردد ومنخفضة الطاقة، ويُستخدم على نطاق واسع في مجالات الإلكترونيات الاستهلاكية، والاتصالات، والتحكم الصناعي، وإلكترونيات السيارات. يتميز IGBT بتردد تحويل عالي، ومقاومة عالية للجهد، وقابلية تغيير الجهد. وهو مناسب بشكل رئيسي لبيئات العمل منخفضة التردد وعالية الطاقة، ويُستخدم على نطاق واسع في العاكسات، ومحولات التردد، ومفاتيح الطاقة، وغيرها من المجالات. ويُطلق عليه اسم "وحدة المعالجة المركزية" (CPU) في صناعة الإلكترونيات.

يمكن أن يكون هناك أكثر من 10 مليار ترانزستور في الشريحة. كيف يمكن أن يوجد هذا العدد الكبير من الترانزستورات؟ عندما يتم تكبير الشريحة باستمرار، نرى معجزة: هذه صورة SEM ذات عرض من أعلى إلى أسفل، والتي يمكنها رؤية هيكل الطبقات داخل وحدة المعالجة المركزية بوضوح. كلما انخفض عرض الخط، كان أضيق، وأقرب إلى طبقة الجهاز.

هذا هو العرض المقطعي لوحدة المعالجة المركزية. يمكنك أن ترى بوضوح بنية وحدة المعالجة المركزية ذات الطبقات. يتم ترتيب الشريحة بطريقة هرمية. تحتوي وحدة المعالجة المركزية هذه على حوالي 10 طبقات. الطبقة الأدنى هي طبقة الجهاز، والتي هي ترانزستور MOSFET.

عندما يتم تكبير أنبوب Mos في الشريحة، يمكن رؤية هيكل ثلاثي الأبعاد مثل "المنصة"، ولا يحتوي الترانزستور على محاثة ومقاومة وأجهزة أخرى يسهل توليد الحرارة. الطبقة العليا عبارة عن قطب كهربائي منخفض المقاومة، ويتم فصله عن المنصة السفلية بواسطة عازل. بشكل عام، يتم استخدام البولي سيليكون من النوع P أو النوع N كمادة خام للبوابة، والعازل السفلي هو ثاني أكسيد السيليكون.

جانبا المنصة هما المصدر والصرف بإضافة الشوائب، ويمكن تبديل مواضعهما. المسافة بينهما هي القناة التي تحدد خصائص الشريحة.

شريحة تحتوي على 2.6 تريليون ترانزستور، من شركة Cerebras Systems

وبطبيعة الحال، فإن الترانزستورات الموجودة في الشريحة ليست فقط ترانزستورات Mos، ولكنها أيضًا ترانزستورات ثلاثية البوابة. لا يتم تركيب الترانزستورات، بل يتم نحتها عند تصنيع الشريحة.

إخلاء المسؤولية: هذه المقالة مستنسخة من "أشباه الموصلات عبر الإنترنت". تمثل هذه المقالة فقط آراء المؤلف الشخصية، ولا تمثل آراء Sacco Micro والصناعة. إنه مخصص فقط لإعادة الطباعة والمشاركة لدعم حماية حقوق الملكية الفكرية. يرجى الإشارة إلى المصدر الأصلي والمؤلف عند إعادة الطبع. وفي حالة وجود أي مخالفة يرجى التواصل معنا لحذفها.

هاتف الشركة: +86-0755-83044319
فاكس/فاكس: +86-0755-83975897
بريد إلكتروني: 1615456225@qq.com
س: 3518641314 مدير لي
ف ف: 332496225 مدير تشيو
العنوان: الغرفة 809، المبنى C، مبنى Zhantao Technology، رقم 1079 شارع Minzhi، منطقة Longhua الجديدة، Shenzhen

حصلت شركة Slkor Micro Semiconductor على براءة اختراع جديدة لنموذج منفعة لجهاز تسخين الثايرستور

لتالي

تقدم شركة Slkor عشرين طرازًا شائعًا مجانًا – تغتنم الفرصة للاستبدال المحلي