單片晶體管英文解釋翻譯、單片晶體管的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 monolithic transistor

分詞翻譯：

單片的英語翻譯：

【化】 monolithic

晶體管的英語翻譯：

transistor
【計】 MOS transistor; npn
【化】 transistor

專業解析

單片晶體管（Monolithic Transistor）指直接制作在同一塊半導體基片（通常是矽片）上，且與其他電路元件（如電阻、電容、其他晶體管）集成在同一芯片内部的晶體管。其核心在于“單片集成”，即所有元件通過半導體平面工藝（如光刻、擴散、離子注入）在單一晶圓上同步制造完成，而非分立器件組裝。該術語在集成電路（IC）背景下尤為關鍵，區别于早期分立式晶體管。

詳細解釋與背景：

1. “單片”（Monolithic）的含義：

   • 源自希臘語“mono”（單一）和“lithos”（石頭），引申為“單塊固體材料”。
   • 在電子學中，特指整個電路或器件構建在單一、連續的半導體襯底（基片）之内。所有元件（有源器件如晶體管，無源器件如電阻、電容的連線）都在同一塊半導體材料（通常是矽）上通過一系列掩膜和加工步驟制造出來，形成一個不可分割的整體芯片。
   • 這與“混合集成電路”（Hybrid IC）或分立電路（Discrete Circuit）形成對比，後者是将預先制造好的分立元件焊接或粘接到同一基闆（如PCB）上。

2. “晶體管”（Transistor）的角色：

   • 晶體管是構成現代數字和模拟集成電路的核心有源器件，用于放大信號、開關電流等。
   • 在單片集成電路中，晶體管（通常是MOSFET或BJT）是直接在矽襯底上制造的衆多元件之一。其結構（如源極、漏極、栅極/基極、發射極、集電極）通過摻雜半導體區域和沉積金屬/多晶矽層形成。

3. 技術本質與重要性：

   • 集成制造：單片晶體管的制造過程與芯片上其他元件（互連線、電阻、電容、二極管等）的制造過程是同步且不可分割的。它們共享相同的材料層和制造步驟（如氧化、光刻、刻蝕、擴散、沉積）。這是集成電路技術的基礎。
   • 尺寸與性能：單片集成允許晶體管尺寸微縮（遵循摩爾定律），實現高性能、低功耗、高可靠性，并大幅降低成本（單位功能成本）。
   • 電路基礎：單片晶體管是構成複雜功能模塊（如邏輯門、存儲器單元、放大器）的基本單元。現代CPU、GPU、内存芯片等包含數十億甚至數百億個單片晶體管。

“單片晶體管”并非指一種特定類型的晶體管結構（如BJT vs. MOSFET），而是強調其制造方式和存在形式——它是作為集成電路不可分割的一部分，與其他電路元件一起在同一塊半導體晶片上通過集成工藝制造出來的晶體管。它是現代電子技術的基石，使得複雜電子系統得以微型化和大規模生産。

權威參考來源：

1. IEEE Xplore Digital Library：作為電氣電子工程師學會的權威數據庫，收錄了大量關于晶體管器件物理、集成電路制造工藝的原始論文和标準定義。例如，關于集成電路制造工藝的綜述文獻會明确闡述單片集成的概念。
   • 來源： IEEE Xplore (https://ieeexplore.ieee.org/Xplore/home.jsp)
2. Intel Technology and Manufacturing：英特爾作為全球領先的半導體制造商，其官方網站的技術部分提供了關于晶體管技術（如FinFET, RibbonFET）及其在單片集成電路中應用的概述。
   • 來源： Intel Technology (https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/technology/overview.html)
3. 《半導體器件物理與工藝》（Semiconductor Devices: Physics and Technology）by S.M. Sze：這本經典教材詳細闡述了各種晶體管的工作原理以及在單片集成電路中的制造工藝。
   • 來源： S.M. Sze, Semiconductor Devices: Physics and Technology (Wiley)
4. TechTarget (WhatIs.com)：其電子工程相關詞條提供了清晰的技術定義和背景解釋。
   • 來源： TechTarget - What is a transistor? (https://www.techtarget.com/whatis/definition/transistor)
5. Britannica (Encyclopedia Britannica)：其“集成電路”條目清晰區分了單片集成電路與混合集成電路。
   • 來源： Britannica - Integrated Circuit (https://www.britannica.com/technology/integrated-circuit)

網絡擴展解釋

“單片晶體管”這一術語在電子工程領域通常指代集成在單片集成電路（Monolithic Integrated Circuit）中的晶體管結構。以下是詳細解釋：

1.基本概念

• 單片（Monolithic）：指所有電路元件（晶體管、電阻、電容等）通過半導體工藝集成在同一塊基片（如矽片）上，形成一個不可分割的整體。
• 晶體管：一種半導體器件，用于放大或開關電信號，常見類型包括雙極型晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET）。

因此，“單片晶體管”特指通過集成電路工藝制造、與其他元件集成在同一芯片上的晶體管。

2.與分立晶體管的區别

• 分立晶體管：單獨封裝、獨立使用的晶體管，需通過外部電路連接其他元件。
• 單片晶體管：直接在矽片上通過光刻、摻雜等工藝制造，與芯片内其他元件（如邏輯門、存儲器單元）高度集成，體積更小、功耗更低。

3.應用場景

• 數字集成電路：如CPU、存儲器中的MOSFET晶體管，通過大規模單片集成實現複雜功能。
• 模拟集成電路：如運算放大器中的晶體管，用于信號處理。
• 功率器件：部分高壓或大電流單片晶體管用于電源管理芯片。

4.制造工藝

單片晶體管通過平面工藝制造，典型步驟包括：

1. 矽片氧化形成絕緣層。
2. 光刻定義晶體管區域。
3. 離子注入或擴散形成源極、漏極和溝道。
4. 沉積金屬層實現互聯。

5.優勢與局限

• 優勢：高集成度、低成本、高可靠性、適合批量生産。
• 局限：設計靈活性低于分立器件，高頻或高壓性能可能受限。

若需進一步了解具體類型（如CMOS、Bipolar工藝中的晶體管差異），可提供補充信息以便深入解釋。

分類

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