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チップはどのように機能しますか？

2021-09-13

これは、内部に数百億または数百億のトランジスタで構成される集積回路を備えたパッケージチップです。顕微鏡でズームインすると、内部が都市のように複雑であることがわかります。集積回路は一種のミニチュア電子デバイスまたはコンポーネントです。配線および相互接続とともに、小さなまたはいくつかの小さな半導体ウェーハまたは誘電体基板上に製造され、構造的に密接に接続され、内部的に関連する電子回路を形成します。最も基本的な分周器回路を例として取り上げて、それがチップ内で効果を実現および生成する方法であることを説明しましょう。

半導体技術のおかげで集積回路を小さくすることができます。純粋なシリコンは半導体です。つまり、電気を通す能力は絶縁体よりも劣りますが、金属ほど良くはありません。したがって、可動電荷の数が少ないことがシリコンを半導体にしているのです。しかし、チップワークドーピングには秘密兵器が不可欠です。シリコンには、P型とN型の2種類のドーピングタイプがあります。 N型シリコンは電子によって電気を伝導し（電子は負に帯電します）、P型シリコンは正孔（多数の正に帯電した正孔）によって電気を伝導します。分圧回路のスイッチはチップ内でどのように見え、どのように機能しますか？

集積回路のスイッチ機能は、電子スイッチの一種であるトランジスタ本体です。一般的なMOSチューブはMOSチューブで、MOSチューブはP型シリコン基板上にN型とP型の半導体でできています。 2つのN型シリコン領域が製造されます。これらの2つのN型シリコン領域は、MOS管のソース電極とドレイン電極です。次に、二酸化ケイ素の層がソースとドレインの中央領域の上に製造され、次に二酸化ケイ素が覆われます。導体の層、この導体の層は、MOSチューブのGATE極です。 P型材料は正孔が多く電子が少ないため、正孔は正に帯電しているため、この部分の正に帯電した正孔が支配的であり、負に帯電した電子は少数です。 N型領域は負に帯電しています。エレクトロニクスが支配的です。

蛇口の例えを使ってみましょう。右端はソースです。それを水源と呼び、水が流出する場所です。真ん中の門は水弁に相当する門です。左側の排水口は水が漏れる場所です。水の流れと同じように、電子もソースからドレインに流れます。それから真ん中に障害物があります。それはP素材です。 P材料には多数の正に帯電した正孔があり、電子は正孔と出会う。それは中和されており、それを通り抜けることができません。では、どうすればよいでしょうか。グリッドに正の電荷を追加して、P型材料の負に帯電した電子を引き付けることができます。 P型材料には多くの電子はありませんが、グリッドに正電荷を追加すると、一部の電子を引き付けてチャネルを形成することができます。電子が通過します。要約すると、ソースは電子のソースであり、ドレインに流れる電子を継続的に提供しますが、グリッドを通過できるかどうかです。グリッドは、MOSチューブの開閉を制御するバルブ、スイッチのようなものです。これが電子スイッチとしてのMOS管の原理です。

電子スイッチがわかったので、抵抗の実現を見てみましょう。まず、P型シリコン基板上にN型領域を作成し、次に金属を使用してN型領域の両端を引き出し、N1とN2が2つの抵抗になるようにします。これで終わりですので、分圧回路の集積回路は、回路の接続関係に応じて、先ほどお話ししたシリコンチップ上のMOSチューブと抵抗を金属で接続します。

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