Комментарии 36
Замечательная статья, спасибо! А будут еще посты про устройство других часто используемых микросхем? Например L293D, ATtiny2313, Mega8, NE555 и т.д.? Уж очень хочется посмотреть как они устроены внутри, а то многие с ними работают, да не многие видят полную картину.
Посмотрите в профиле у автора — там много таких статей :)
Фотографии этих чипов есть, как уже заметили.
А вот на транзисторном уровне их разобрать — было бы крайне сложно, т.к. там сотни-тысячи-десятки тысяч транзисторов.
Но общее представление о том, что они из себя представляют — получить можно.
А вот на транзисторном уровне их разобрать — было бы крайне сложно, т.к. там сотни-тысячи-десятки тысяч транзисторов.
Но общее представление о том, что они из себя представляют — получить можно.
Ух, потрясающе, спасибо! Тогда делаю предложение в сторону FT232 и Realtek'овских чипов :) А еще (если это конечно возможно) было бы здорово посмотреть на беспроводные контроллеры (ZigBee, Z-wave). Извините за наглость, просто уж очень любопытно))
Есть PL2303, я думаю, что похож на FT232.
Крохи ATtiny10 фото не сделаете?
Кажется, что схема именования транзисторов совпадает с этой, только снизу уже R3, а не R1:
Но непонятно, что с коллектором у Т2. Да и у Т1 непонятно, чего уж там: почему контакт, который идёт к базе, не будет работать как контакт к коллектору? Он же симметрично расположен. Или под ним изолятор из оксида кремния, которого нет на коллекторе?
Но непонятно, что с коллектором у Т2. Да и у Т1 непонятно, чего уж там: почему контакт, который идёт к базе, не будет работать как контакт к коллектору? Он же симметрично расположен. Или под ним изолятор из оксида кремния, которого нет на коллекторе?
«Или под ним изолятор из оксида кремния, которого нет на коллекторе» — совершенно верно.
Непосредственно под контактом к коллектору (и к эмиттеру/базе тоже) — в изоляторе дырка.
На последней фотографии это хорошо видно, там контакт к базе уже не в фокусе, т.к. лежит выше (там объектив с меньшей глубиной резкости).
Непосредственно под контактом к коллектору (и к эмиттеру/базе тоже) — в изоляторе дырка.
На последней фотографии это хорошо видно, там контакт к базе уже не в фокусе, т.к. лежит выше (там объектив с меньшей глубиной резкости).
Тогда я правильно понимаю, что у Т2 контакты коллектора — это те 2 длинных контакта, идущих от OUT (на верхнем ваша надпись Т1, прямо под нижним Т2), а контакты к эмиттеру и базе Т1 идут прямо поверх коллектора Т1, вторым этажом как бы? И коллекторы у Т1 и Т2 — это физически один и тот же кусок кремния? Если так — то как разделяются транзисторы из соседних блоков микросхемы, просто достаточно большое расстояние между ними? Или кремниевая пластина не вся легированная в N-проводимость, а только под активными элементами, между ними работает как изолятор?
В общем, было бы очень круто, если бы вы смогли нарисовать «послойную» схемку, как эти транзисторы появляются на голой кремневой пластинке. В институте вскользь рассказывали на лекции по микроэлектронике, но с фотографией явно нагляднее.
В общем, было бы очень круто, если бы вы смогли нарисовать «послойную» схемку, как эти транзисторы появляются на голой кремневой пластинке. В институте вскользь рассказывали на лекции по микроэлектронике, но с фотографией явно нагляднее.
Послойную схему фотографиями рисовать не очень просто, потому что в ходе технологического процесса слои не только наращиваются, но и стравливаются. Даже относительно простой цикл изготовления КМОП-микросхемы — это полсотни операций, не считая изготовления металлизации, и наснимать что-то сильно подробнее сегодняшнего поста вряд ли имеет смысл, потому что за пачкой фотографий потеряется наглядность, а многого просто нельзя будет увидеть.
Насчет коллекторов — да, это они идут от OUT. Т.к. коллекторы обоих транзисторов по схеме соединены — то они и могут быть выполнены на одном куске кремния.
Контакты к эмиттеру и базе — как и вся металлизация — идет выше стекла, с кремнием она соприкасается в «дырках» непосредственно над нужными местами транзистора.
Изоляция между соседними каналами — pn переходом, там каждый канал взят в «прямоугольничек» отличающегося цвета, он виден если посмотреть фотографию в полном разрешении.
Контакты к эмиттеру и базе — как и вся металлизация — идет выше стекла, с кремнием она соприкасается в «дырках» непосредственно над нужными местами транзистора.
Изоляция между соседними каналами — pn переходом, там каждый канал взят в «прямоугольничек» отличающегося цвета, он виден если посмотреть фотографию в полном разрешении.
Спасибо большое! Последняя фотка просто шикарна, побольше бы таких.
Спасибо! Восторг просто непередаваемый.
А можете ещё объяснить, что это за мудрёная структура на краю Т2?
А можете ещё объяснить, что это за мудрёная структура на краю Т2?
А это видимо подключают к земле прямоугольники, изолирующие разные части микросхемы за счет pn-перехода.
Эти линии — области легированного кремния создают диоды, включенные так, что они всегда закрыты. Ток в эти изолирующие кольца пойдет только если на коллекторе например будет -0.7В и ниже.
Эти линии — области легированного кремния создают диоды, включенные так, что они всегда закрыты. Ток в эти изолирующие кольца пойдет только если на коллекторе например будет -0.7В и ниже.
Неправильное предположение
Интересно было бы увидеть какой процент DIP- или SOIC-корпуса занимает сам кристалл.
Размер кристалла — несколько миллиметров. То есть он занимает совсем небольшую часть корпуса.
Едва ли десятую часть. Вот например 7805:
А вот кристалл:
Жаль у меня нет микроскопа. Это максимум что можно получить с макрообъектива:
А вот кристалл:
Жаль у меня нет микроскопа. Это максимум что можно получить с макрообъектива:
Как вариант вебку переделать в микроскоп
habrahabr.ru/sandbox/52699/
habrahabr.ru/sandbox/52699/
А зачем большой транзистор — треугольный?
Поддерживаю вопрос, попробую угадать — для плавного открытия транзистора?
Возможно, для одинаковой плотности тока по всей площади транзистора.
Сам транзистор — имеет одинаковую ширину по всей длине, меняется только ширина контактов к нему, в соответствии с проходящим током в каждой точке.
Насколько я понимаю, от транзистора-то нужен только pn-переход
Вот ответьте на такой вопрос: понятно, p-n переход, двойной слой, все дела. Или там два перехода с тонкой прослойкой между ними.
А как же выводы-то к ним подключают? Разве не образуется всяких потенциальных ям или барьеров на каждом таком переходе «металл-полупроводник»? Какие-то это последствия влечёт?
Вот ответьте на такой вопрос: понятно, p-n переход, двойной слой, все дела. Или там два перехода с тонкой прослойкой между ними.
А как же выводы-то к ним подключают? Разве не образуется всяких потенциальных ям или барьеров на каждом таком переходе «металл-полупроводник»? Какие-то это последствия влечёт?
Контакт металл-полупроводник — это отдельный большой вопрос )
Почему при контакте металла с полупроводником не получается диод Шоттки? Получается, но контакты изготавливают так, чтобы этот диод Шоттки получился очень дерьмовый, и контакт становился Омическим.
Давным давно этого добивались термообработкой, чтобы кремний и алюминий растворились друг в друге, и четкой границы между ними не было, и сильно легировали область непосредственно под контактами — и тогда тоже диод Шоттки не получался.
Ну а в более современных микросхемах — используют промежуточные слои между металлизацией и кремнием, которые не образуют диод Шоттки — в частности силициды металлов (силицид титана и проч.).
Почему при контакте металла с полупроводником не получается диод Шоттки? Получается, но контакты изготавливают так, чтобы этот диод Шоттки получился очень дерьмовый, и контакт становился Омическим.
Давным давно этого добивались термообработкой, чтобы кремний и алюминий растворились друг в друге, и четкой границы между ними не было, и сильно легировали область непосредственно под контактами — и тогда тоже диод Шоттки не получался.
Ну а в более современных микросхемах — используют промежуточные слои между металлизацией и кремнием, которые не образуют диод Шоттки — в частности силициды металлов (силицид титана и проч.).
Какие свойства приобретёт кремний если добавить p и n присадки вместе?
Возможно ли сделать коллектор и эмиттер одинаковыми, чтобы транзистор одинаково плохо работал в обе стороны?
Возможно ли сделать коллектор и эмиттер одинаковыми, чтобы транзистор одинаково плохо работал в обе стороны?
Будет как собственный полупроводник с другой проводимостью. Никаких особых свойств.
Бывают даже полупроводники «только из присадок» — их кристаллическая структура состоит из равного количества элемента III и V, группы например GaAs. Небольшой перевес одного или другого компонента превращает его в n или p.
Возможно сделать. Но я вот затрудняюсь представить себе схему, в которой это было бы нужно. Обычно транзистор в схеме работает исключительно в одну сторону, и именно поэтому есть смысл его оптимизировать для работы в эту сторону.
Бывают даже полупроводники «только из присадок» — их кристаллическая структура состоит из равного количества элемента III и V, группы например GaAs. Небольшой перевес одного или другого компонента превращает его в n или p.
Возможно сделать. Но я вот затрудняюсь представить себе схему, в которой это было бы нужно. Обычно транзистор в схеме работает исключительно в одну сторону, и именно поэтому есть смысл его оптимизировать для работы в эту сторону.
p и n вместе — кого больше, тот и «победит».
Такой транзистор точно можно сделать. В обратную сторону он и так работает — просто пробивное напряжение маленькое (3-4 вольта), и коэффициент статической передачи тока — 5 вместо 500. В транзисторном компьютере, который я разрабатываю — в нескольких местах используется именно такой режим работы.
Такой транзистор точно можно сделать. В обратную сторону он и так работает — просто пробивное напряжение маленькое (3-4 вольта), и коэффициент статической передачи тока — 5 вместо 500. В транзисторном компьютере, который я разрабатываю — в нескольких местах используется именно такой режим работы.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Поэлементный разбор внутренностей простейшей микросхемы — ULN2003