擴散接面晶體管英文解釋翻譯、擴散接面晶體管的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 diffused-junction transistor
分詞翻譯:
擴散接面的英語翻譯:
【電】 diffused junction
晶體管的英語翻譯:
transistor
【計】 MOS transistor; npn
【化】 transistor
專業解析
擴散接面晶體管(Diffused Junction Transistor)是一種利用半導體材料擴散工藝制造的具有兩個PN結的三端有源器件,屬于雙極結型晶體管(Bipolar Junction Transistor, BJT)的一種重要實現方式。其核心含義和關鍵特征如下:
一、基本定義與工藝特征
- 擴散工藝形成結:通過高溫擴散工藝,将特定雜質(如硼、磷)滲入半導體晶片(通常是鍺或矽),精确控制摻雜濃度和結深,形成發射結(Emitter Junction)和集電結(Collector Junction)。這種工藝可實現高精度、可重複的結特性,是現代平面晶體管技術的基礎。
- 三層結構:由三層交替摻雜的半導體區域構成:
- 發射區(Emitter):重摻雜,提供多數載流子(NPN型為電子,PNP型為空穴)。
- 基區(Base):薄且輕摻雜,控制載流子輸運。
- 集電區(Collector):輕摻雜,收集載流子并輸出電流。
二、工作原理
擴散接面晶體管通過基極電流控制集電極-發射極電流,實現信號放大或開關功能:
- 正向偏置發射結:發射結正向偏置時,發射區向基區注入載流子。
- 載流子輸運與複合:注入的載流子在基區擴散,部分與基區多數載流子複合形成基極電流。
- 反向偏置集電結:集電結反向偏置時,電場收集擴散至集電結附近的載流子,形成集電極電流。基區厚度和摻雜濃度直接影響電流放大系數(β值)。
三、技術優勢與應用
- 高頻特性:擴散工藝可制造極薄的基區(微米級),減少載流子渡越時間,提升高頻響應能力。
- 可靠性:平面擴散工藝兼容表面鈍化技術(如二氧化矽層),顯著降低漏電流和噪聲。
- 集成電路基礎:該工藝是早期矽平面晶體管及集成電路(IC)的核心技術,推動了微電子革命。
四、典型參數與物理關系
擴散結的結深 ( x_j ) 與擴散時間 ( t ) 滿足:
$$
x_j = sqrt{Dt}
$$
其中 ( D ) 為雜質擴散系數,該公式體現了工藝對器件性能的控制邏輯。
權威參考來源
- Sze, S. M., & Ng, K. K. (2007). Physics of Semiconductor Devices (3rd ed.). Wiley.
- Streetman, B. G., & Banerjee, S. (2016). Solid State Electronic Devices (7th ed.). Pearson.
- 半導體器件制造工藝标準 IEEE Transactions on Electron Devices.
- 貝爾實驗室技術報告 The Bell System Technical Journal (1950s-1960s).
網絡擴展解釋
擴散接面晶體管(diffused-junction transistor)是一種通過擴散工藝制造半導體接面的晶體管。以下從結構、工藝和應用三方面詳細解釋:
-
核心定義與結構
擴散接面晶體管屬于半導體器件,其核心結構是通過擴散工藝形成的PN結(即“擴散接面”)。這種接面通過高溫下将摻雜劑擴散到半導體基材中形成,而非傳統的合金法或外延生長法。其功能與普通晶體管類似,可實現電流放大、開關控制等操作。
-
制造工藝特點
- 擴散法優勢:通過控制摻雜劑濃度和擴散時間,能精确調節接面深度和電學特性,適用于高頻、高功率場景。
- 工藝發展:隨着制程技術進步,類似工藝曾被用于突破物理極限。例如,2016年勞倫斯伯克利實驗室團隊将晶體管制程從14nm縮減到1nm,展示了擴散等精密工藝的潛力。
-
應用場景
主要應用于早期集成電路和分立器件,尤其在需要穩定高頻性能的領域(如無線電通信設備)。現代晶體管雖多采用更先進的CMOS工藝,但擴散工藝仍是半導體制造的基礎技術之一。
如需進一步了解晶體管工作原理或制程演進,可參考半導體物理相關文獻或行業技術白皮書。
分類
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