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场效应晶体管权威发布_场效应晶体管工作原理(2024年12月精准访谈)

内容来源：麦吉窗影视所属栏目：观点更新日期：2024-11-29

场效应晶体管

美欲限制全环绕栅极 GAA芯片架构 GAA即全环绕栅极(Gate All Around)，用来取代此前先进制程上长期采用的FinFET(鳍式场效应晶体管)。GAA被称为新一代半导体的核心制程技术，能够提升数据处理速度、电力效率和晶体管性能。IBM曾在2021年宣布成功研制出全球首款2纳米芯片，该款芯片已率先采用GAA技术。台积电则计划在2025年量产的2纳米工艺中应用GAA技术。 GAA主要用于3nm以下制程，目前在GAA工艺上布局的主要是台积电、三星、英特尔三家。1、三星:三星是最早宣布要量产GAA的厂商。三星在2022年宣布要在3nm节点引入GAA结构，目标在2025年量产2nm的GAA器件。2、台积电:台积电采取较为稳健的技术路线，3nm继续使用FinFET，未来将在2nm制程全面引入GAA工艺。3、英特尔:Intel将在2024-2025年全面引入RibbonFET(GAAFET)，配合自研的背面供电，目标实现对台积电的弯道超车。 GAA工艺核心在于多次刻蚀沉积:核心步骤通过原子层沉积(ALD)技术完成，国内GAA主要概念股如下： 1、刻蚀、沉积设备：北方华创、微导纳米、拓荆科技、中微公司。 2、清洗设备：盛美上海、芯源微、国林科技。 3、光刻胶：华懋科技。 4、洁净室：柏诚股份

麻省理工与英特尔创建量子隧穿晶体管 2024年5月1日，麻省理工学院微系统技术实验室发布新闻，称该实验室博士后邵严杰（音译）因“探索纳米尺度下垂直纳米线量子隧穿场效应晶体管的极限”方面的工作获得2023年英特尔杰出研究员奖。 2024年11月4日，邵严杰的工作在《自然电子》发表。很多人有一种固有的印象，就是到了10纳米以下尺寸，量子隧穿效应导致芯片无法进一步微缩。然而，从另一个维度来说，利用控制量子隧穿电流来获得更高灵敏度的晶体管，则是在10纳米以下物理尺度继续探索摩尔定律的一个方向。所以，从某种意义来说，MIT的这项工作，要比之前中国社交平台炒作的那个“1纳米芯片”重要的多。

手表屏幕 ⌚️最近一直在研究手表屏幕，发现这小小的表盘背后竟然有这么多门道。今天就和大家聊聊手表屏幕那些事儿，希望能帮到你们！ 𐟓𚥤祱手表的优势 Apple Watch Series 7的显示效果真的是让人眼前一亮。相比前代，Series 7的屏幕面积更大，视觉体验更震撼。手表的显示效果不仅清晰，而且操作起来也更方便。像健身用户这样的群体，大屏幕能提供更详细的数据，如卡路里消耗、运动时间等。此外，Series 7的健康监测功能也非常强大，支持血氧饱和度测量、心率监测等，这些都离不开大屏幕的显示。苹果还为用户提供了多种操作体验，如全键盘输入、滑动输入等，这些功能都让操作更加便捷。全键盘输入不仅提升了输入速度，还让操作更加精准。跑步时收到重要短信，用全键盘快速回复，简直不要太方便！𐟓𑊰ŸŒˆ不同材质屏幕的特点手表屏幕的材质也是五花八门，常见的有TFT、IPS和AMOLED。TFT屏幕采用薄膜场效应晶体管技术，亮度高、对比度高，制造成本相对较低。IPS屏幕则采用平面转换技术，视角更广，色彩表现也更优秀。而AMOLED屏幕则以其鲜艳的色彩和高对比度著称，但价格较高。选择屏幕时还要考虑其他因素，如屏幕尺寸、分辨率和触控方式。屏幕尺寸通常在1.2英寸到2英寸之间，分辨率越高，显示越清晰。触控方式有触摸屏和按键两种，触摸屏操作方便，按键则在运动时使用更方便。亮度调节范围也很重要，不同光线条件下都能舒适使用。 𐟛 ️智能手表屏幕的使用体验智能手表的屏幕使用体验也是非常丰富的。触控反馈功能让每一次操作都有明确的反馈，特别适合那些需要精准操作的用户。亮度调节功能则让用户在各种光线条件下都能清晰看到屏幕内容。多点触控功能支持更多操作方式，功能更加强大。实际使用中，手表屏幕的显示效果非常细腻，色彩鲜艳度也很棒。特别是在户外跑步时，屏幕的高亮度和高对比度让数据读取更加清晰。手表还支持全天候显示屏功能，即使长时间不使用也能保持显示状态，非常适合需要随时查看时间的用户。另外，手表还支持多种表盘更换功能，用户可以根据自己的喜好选择不同的表盘样式。这个功能不仅增加了手表的美观度，还让日常使用变得更加有趣。𐟎芦‰‹表屏幕的选择和使用确实是一个复杂的问题。希望这篇文章能帮到你们在选择和使用智能手表时更好地理解和评价屏幕体验。如果有任何问题或想法，欢迎在评论区和我互动哦！❤️

MOS管限流电路是一种利用MOSFET（金属-氧化物半导体场效应晶体管）作为电子开关来限制通过电路的电流，防止过大的电流对系统中的其他元件造成损坏的设计。以下是对MOS管限流电路的详细解释：工作原理电流检测：电路中包含一个电流检测电阻（也称为取样电阻），串联在主回路中。当通过负载的电流增大时，该电阻上产生的电压也随之增大。电流检测电阻上的压降被转化为可以处理的电压信号，并通过运算放大器或其他比较器电路进行放大和比较。这个比较过程是基于预设的限流阈值。驱动MOSFET：当实际电流超过预设限值时，比较器输出信号改变状态，驱动MOSFET栅极。若使用N沟道MOSFET，当电流过大时，提高栅极电压使MOSFET更快地进入截止状态，达到限制电流的目的。若使用P沟道MOSFET，则当电流过大时，MOSFET的栅极电压会降低，导致其源极到漏极之间的导通电阻增加，从而减少通过负载的电流。反馈机制：系统通常设计有适当的反馈机制以确保限流功能在设定阈值下能够迅速响应并维持稳定的电流。当电流回落至安全范围内时，MOSFET将重新回到低阻抗状态，允许正常电流通过。应用场景 MOS管限流电路在电源管理、电池充电、电机驱动等应用中非常常见，有助于提高系统的可靠性和使用寿命，避免因过载或短路导致的元器件烧毁问题。电路特点精确限流：通过预设的限流阈值和比较器电路，可以精确地控制通过电路的电流大小。快速响应：由于系统设计了反馈机制，当电流超过预设限值时，MOSFET能够迅速响应并限制电流。保护元件：通过限制电流大小，可以防止过大的电流对电路中的其他元件造成损坏。注意事项选择合适的MOSFET：根据电路的具体需求和参数要求，选择合适的MOSFET型号和规格。合理设计电路：确保电路中的电流检测电阻、运算放大器或比较器电路等元件的参数和性能满足设计要求。注意散热：由于MOSFET在工作过程中会产生一定的热量，因此需要合理设计散热措施以确保电路#热点引擎计划#

MOSFET导通：VGS超VTH 在介绍MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的工作原理时，我们经常会听到一个概念：当栅极电压（VGS）超过阈值电压（VTH）时，沟道形成，MOS管导通。但为什么在实际应用中，我们更关注VGS与VTH的关系呢？首先，让我们回顾一下VGS和VTH之间的关系。MOS管的转移特性曲线可以直观地展示这种关系。当VGS大于VTH时，MOS管导通，电流可以通过；而当VGS小于VTH时，MOS管截止，电流几乎不会通过。因此，要实现MOS管的开关功能，确保VGS大于VTH是必要的。那么，为什么在实际计算和使用时，我们更关注VGS与VTH的关系呢？其实，这个关系可以通过一个简单的公式来表示：VGS = VTH + Vds。其中，Vds是源极和漏极之间的电压。从这个公式可以看出，即使VGS略小于VTH，只要Vds足够大，也可以使MOS管导通。因此，在实际应用中，我们通常更关注Vds的大小，而不是VGS与VTH之间的差距。然而，栅源电压（VGS）与阈值电压（VTH）之间的关系直接决定了MOS管的导通与截止状态。在MOS管导通时，栅源电压（VGS）大于阈值电压（VTH），沟道形成，电流可以通过器件；而在MOS管截止时，栅源电压（VGS）小于阈值电压（VTH），沟道被堵塞，电流无法通过。总之，栅极电压与衬底电压之差大于阈值电压（VTH）是保证MOS管正常工作的必要条件，但并不足够决定MOS管的导通与截止。而栅源电压（VGS）与阈值电压（VTH）之间的关系则直接影响MOS管的导通与截止。

【「北京大学电子学院张志勇教授团队在碳基高灵敏红外探测领域取得进展」】近日，北京大学电子学院、碳基电子学研究中心、纳光电子前沿科学中心、重庆碳基集成电路研究院的张志勇教授团队联合北京交通大学物理科学与工程学院王颖副教授团队开发了一种异质结栅场效应晶体管（HGFET，图1），利用光电解耦机制，实现了对信号的超高增益，而基本不放大噪声，获得了对短波红外探测的比探测率达到1014Jones，充分满足了星光夜视的需求。北京大学电子学院张志勇教授团队在碳基高灵敏...

𐟔姟𓥢觃栗„五大超凡功效𐟒ꊰŸŒŸ石墨烯，这种神奇的二维材料，自2004年被发现以来，就成为了科研界的宠儿。它不仅薄如蝉翼，更拥有令人惊叹的物理和化学性质。今天，我们就来揭秘石墨烯的五大超凡功效！𐟒劊1️⃣ 力学增强𐟒ꊧŸ𓥢觃糖𝦘𞨑—提升复合材料的强度和硬度，让航空航天、汽车和建筑领域受益匪浅。小小的一片石墨烯，就能让复合材料焕发新生！ 2️⃣ 电子器件革新𐟔犩똨𝽦𕁥퐨🁧继Ž‡和优秀导电性让石墨烯成为电子器件的明星。高速电子器件、透明导电电极和高效场效应晶体管，都离不开它的助力。 3️⃣ 能量存储飞跃𐟔‹ 在电池和超级电容器中，石墨烯基电极凭借高导电性和大比表面积，大幅提高了能量密度和充放电速率。绿色能源领域又迎来新突破！ 4️⃣ 光电器件效率提升𐟌ž 石墨烯对光的高透明度和宽带光吸收能力，让光电探测器、光伏电池等器件的效率更上一层楼。太阳能电池和光电探测等领域因此焕发出新的活力！ 5️⃣ 生物医学新应用𐟒‰ 石墨烯的高比表面积和良好生物相容性，让它成为药物传递和生物传感的理想选择。疾病早期诊断和健康监测，有了石墨烯的加持，变得更加精准高效！

三星电子：5年内超越台积电？三星半导体业务负责人 Kyung Kye-hyun 在 2023 年 5 月 4 日的韩国科学技术院发表讲话时表示，三星电子公司有望在五年内在芯片加工技术上超越台积电 (TSMC)。虽然目前三星在芯片加工技术上略逊一筹，但它有望在 2 纳米加工节点上领先于台积电。去年，三星率先将 3 纳米工艺节点应用于制造基于环栅 (GAA) 晶体管架构的先进芯片。三星表示，与之前的处理节点相比，3 纳米 GAA 技术提供了 30% 的性能提升、50% 的能耗降低和 45% 的芯片面积减少。三星的目标是从 2025 年开始量产基于 GAA 架构的 2 纳米芯片。台积电和其他代工公司目前使用一种称为鳍式场效应晶体管 (FinFET) 工艺的技术。Kyung 表示，三星也在努力推进其芯片封装技术，以保持领先于竞争对手。此外，这位三星高管还表示，在不久的将来，存储芯片在人工智能 (AI) 服务器中的重要性将超过 Nvidia Corp. 的图形处理单元 (GPU)。

1998 年，美国国防部高级研究项目局（DARPA）出资赞助胡正明教授在加州大学带领一个研究小组研究 CMOS 工艺技术如何拓展到 25nm 领域。胡正明教授在三维结构的 MOS 晶体管与双栅 MOSFET 结构的基础上进一步提出了自对准的双栅 MOSFET 结构，因为该晶体管的形状类似鱼鳍，所以称为 FinFET 晶体管（鳍式场效应晶体管）。同年，胡正明教授及其团队成员成功制造出第一个 n 型 FinFET，它的栅极长度只有 17nm，沟道宽度 20nm，鳍（Fin）的高度 50nm。1999 年，胡正明教授及其团队成员成功制造出第一个 p 型 FinFET，它的栅极长度只有 18nm，沟道宽度 15nm，鳍的高度 50nm。FinFET 自此诞生。从结构来看，平面 MOSFET 只能在闸门的一侧控制电路的接通与断开，但是在 FinFET 架构中，闸门被设计成类似鱼鳍的叉状 3D 架构，可于电路的两侧控制电路的接通与断开。这种叉状 3D 架构不仅能改善电路控制和减少漏电流，同时让晶体管的闸长大幅度缩减。

晶体管的超级家族：你知道多少种？在我们日常使用的电子设备中，有一个默默无闻但极其重要的角色——晶体管！𐟒ꢜ蠤𛊥䩯𜌥𐱨ˆ‘们一起探索晶体管的奇妙世界吧！ 𐟚€ 𐟌ˆ【晶体管的神奇能力】𐟌ˆ 晶体管，这个小小的半导体器件，能够把微弱的信号放大，还能像开关一样控制电流的流动。就像电子世界的魔术师，让一切变得可能！ 𐟚€【晶体管的多样家族】𐟚€ 晶体管家族成员众多，每一种都有独特的超能力，适用于不同的电子设备。让我们来看看这些具有代表性的晶体管种类吧！双极型晶体管（BJT）这是最传统的晶体管类型，包括 NPN 和 PNP 两种配置。它们由两层 N 型和 P 型半导体材料组成，具有三个电极：发射极、基极和集电极。双极型晶体管可以作为放大器或开关使用，广泛应用于模拟电路和数字电路中。场效应晶体管（FET） FET 由一个通道和两个控制电极（栅极、源极和漏极）组成。根据制造材料，FET 可以是硅基或化合物基。FET 的主要类型包括结型场效应晶体管（JFET）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET） MOSFET 是一种电压控制型器件，它的特点是在导电通道和栅极之间有一个绝缘层，通常用于数字和模拟电路中，尤其是在集成电路中。绝缘栅双极晶体管（IGBT） IGBT 结合了 MOSFET 和双极型晶体管的特性，提供了高输入阻抗和低导通压降。IGBT 特别适合于高功率应用，如电动汽车和工业电机控制。光电晶体管这是一种光敏晶体管，其基极-发射极结对光敏感。当光线照射到晶体管上时，会增加基极-发射极间的电流，从而改变晶体管的开关状态。达林顿晶体管达林顿晶体管由两个 BJT 串联组成，具有高电流增益和低输入阻抗。它们常用于驱动高功率负载。功率晶体管这些晶体管设计用于处理高电流和高电压，通常用于电源转换、电机控制和其他高功率应用。微波晶体管这类晶体管设计用于高频应用，如雷达、卫星通信和无线广播。它们包括行波管、速调管和微波双极型晶体管等。小伙伴们，你们对晶体管有什么新奇的想法或问题吗？在评论区留言，让我们一起探讨科技的魅力！𐟑‡𐟒찟‘颀𐟒𛰟‘袀𐟒𛀀