晶體管之BJT、FET、CMOS、HBT、HEM分析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2020-03-27
咱們常用的有場效應晶體管FET，F(xiàn)ield Effect Transistor，是一種單極型晶體管。利用的一個PN結(jié)完成功能。
另一種常用的晶體管是雙極型晶體管，Bipolar Junction Transistor，利用兩個PN結(jié)完成功能。
單極型的晶體管，優(yōu)點是尺寸小、輸入阻抗大，功耗低（CMOS是兩個單極型晶體管的組合，功耗很低），非常適合DSP、MCU等數(shù)字信號處理芯片。
雙極型晶體管，優(yōu)點是頻率高，驅(qū)動能力大，噪聲低。非常適合激光驅(qū)動，放大器等模擬芯片。
在同一片晶圓內(nèi)，一部分做CMOS結(jié)構(gòu)，另一部分做FJT的結(jié)構(gòu)，那就是咱們俗稱的BiCMOS工藝。
單極型的器件，也可以繼續(xù)提升自己的性能，比如把同質(zhì)結(jié)改為異質(zhì)結(jié)，可以大大的提高電子遷移率，那就是常說的HEMT。異質(zhì)結(jié)的材料，以用GaAs為多。
異質(zhì)結(jié)比同志結(jié)，有更好的電子遷移率，也就是能有更高頻率和更低噪聲。
同樣，雙極型器件，也可以繼續(xù)提升自己的性能，同樣抱有大的驅(qū)動能力，同時通過使用異質(zhì)結(jié)的方式來提高頻率和降低噪聲。
另外，單極型的FET，結(jié)構(gòu)如下圖所示，電子移動的方向是平行于wafer表面的，也叫做平面器件。
雙極型的BJT，下圖右，電子移動的方向是垂直于wafer表面的，也叫做體結(jié)構(gòu)，或者叫垂直器件。
器件的結(jié)構(gòu)與總的尺寸相關(guān)，也就是與成本有關(guān)。
咱常聽到的，芯片廠說，我們用GeSi工藝，所以貴。這里頭，一方面用了雙極型結(jié)構(gòu)設(shè)計，有更好的模擬特性，本身貴一些。另一方面，是用了GeSi，和Si形成異質(zhì)結(jié)，進一步提高模擬性能（更高頻、更低噪），成本也進一步提高。
而用GaAs的貴，是因為GaAs的片子很小，做一次出不來幾顆芯片。GaAs的wafer尺寸和Si基的wafer尺寸（FET、BJT都可以用si做），相當于南方喝早茶的碟子，對比北方的大鍋蓋。良率不同，導致GaAs的成本超高。
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