पी-टाइप सिलिकॉन का उपयोग आमतौर पर चिप निर्माण में क्यों किया जाता है?

प्रारंभिक प्लानर सीएमओएस प्रक्रियाओं से लेकर उन्नत फिनफेट तक, पी-सबस्ट्रेट को एकीकृत सर्किट डिजाइनों में व्यापक रूप से अपनाया जाता है। एकीकृत सर्किट का निर्माण पी-टाइप सिलिकॉन की ओर अधिक पक्षपाती क्यों है?
पी-टाइप सिलिकॉन बनाम एन-टाइप सिलिकॉन क्या है?

आंतरिक सिलिकॉन में, चालकता खराब है; जब पंचाट तत्व (जैसे फास्फोरस पी, आर्सेनिक एएस, और एंटीमनी एसबी) को इसमें जोड़ा जाता है, तो एक अतिरिक्त "मुक्त इलेक्ट्रॉन" का उत्पादन किया जाता है। ये मुक्त इलेक्ट्रॉन स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित कर सकते हैं → एन-टाइप सिलिकॉन नामक इलेक्ट्रॉन-आचरण अर्धचालक फॉर्म।

एक ट्रिटेंट तत्व (जैसे कि बोरान बी) के साथ डोप किया गया है, क्योंकि बोरॉन एटम में सिलिकॉन की तुलना में एक कम वैलेंस इलेक्ट्रॉन है → यह क्रिस्टल जाली में "छेद" बनाएगा; ये छेद स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ सकते हैं और बहुसंख्यक वाहक बन सकते हैं जो NMOS उपकरणों के निर्माण के लिए उपयोग किए जाते हैं।

पी-टाइप सिलिकॉन को अपनाने के लिए इतिहास और व्यावहारिक कारण क्या है?

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1, एनएमओएस डिवाइस शुरुआती दिनों में प्रमुख थे

70 के दशक में ~ 80 के दशक में, शुरुआती डिजिटल सर्किट ज्यादातर NMOS-only लॉजिक सर्किट का उपयोग करते थे। NMOS संरचनाएं तेजी से और आसान बनाने में आसान हैं, और अतिरिक्त अच्छी तरह से संरचनाओं की आवश्यकता के बिना सीधे P- प्रकार के सब्सट्रेट पर बनाया जा सकता है।

इसलिए, पी-प्रकार के सब्सट्रेट सब्सट्रेट हैं जो स्वाभाविक रूप से NMOS उपकरणों का समर्थन करते हैं।

2, सीएमओएस तकनीक पी-टाइप वेफर संरचना जारी रखती है

सीएमओएस तकनीक के आगमन के साथ, एनएमओ और पीएमओ दोनों को एकीकृत करना आवश्यक है:

NMOS: अभी भी P- प्रकार सब्सट्रेट पर बनाया गया है (पिछले NMOS प्रवाह के साथ संगत)

पीएमओएस: हाउस पीएमओ के लिए पी-प्रकार सब्सट्रेट पर एन-वेल का निर्माण करें

इसका मतलब यह है कि सिर्फ एक अतिरिक्त डोपिंग कदम के साथ, सीएमओएस निर्माण को मौजूदा पी-टाइप सब्सट्रेट पर पूरा किया जा सकता है।

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3, प्रक्रिया संगतता और उपज नियंत्रण

पी-प्रकार के सब्सट्रेट का उपयोग कुंडी-अप समस्याओं को नियंत्रित करना आसान बनाता है;

कुछ इलेक्ट्रॉनों (पी-प्रकार में) के रूप में, प्रसार दूरी कम है, और परजीवी प्रभाव को दबाना आसान है।

सब्सट्रेट ग्राउंडिंग डिज़ाइन और ट्रैप आइसोलेशन स्ट्रक्चर भी पी-टाइप सिलिकॉन प्रक्रिया के आसपास अनुकूलित हैं।

4, सब्सट्रेट संभावित निर्धारण (सरलीकृत पूर्वाग्रह)

पी-टाइप सब्सट्रेट को एक समान संदर्भ क्षमता के रूप में सीधे ग्राउंडेड (जीएनडी) किया जा सकता है; एन-टाइप सब्सट्रेट के मामले में, सब्सट्रेट को वीडीडी से जोड़ा जाना चाहिए, जो लोड परिवर्तन के कारण संभावित उतार-चढ़ाव का परिचय देगा, जिससे पीएमओएस वीटी बहाव और शोर की समस्याएं पैदा होंगी।