7406是MOS型器件吗?

核心提示7406不是MOS型器件,它是TTL器件(双极型晶体管电路)。 TTL是晶体管逻辑的简称,它实际上是指一种集成电路的制造工艺,使用这种工艺生产制造的数字集成电路称之为TTL器件。 TTL 器件通常用 S、L、LS、HCT 等字符来标识,最著

7406不是MOS型器件,它是TTL器件(双极型晶体管电路)。 TTL是晶体管逻辑的简称,它实际上是指一种集成电路的制造工艺,使用这种工艺生产制造的数字集成电路称之为TTL器件。 TTL 器件通常用 S、L、LS、HCT 等字符来标识,最著名的 7400 系列就是指 TTL 器件。

在半导体内,多数载流子和少数载流子两种极性的载流子(空穴和电子)都参与有源元件的导电,如通常的NPN或PNP双极型晶体管。以这类晶体管为基础的单片集成电路,称为双极型集成电路。双极型集成电路主要以硅材料为衬底,在平面工艺基础上采用埋层工艺和隔离技术,以双极型晶体管为基础元件。按功能可分为数字集成电路和模拟集成电路两类。在数字集成电路的发展过程中曾出现了多种不同类型的电路形式,典型的双极型数字集成电路主要有晶体管-晶体管逻辑电路(TTL),发射极耦合逻辑电路(ECL),集成注入逻辑电路(I2L)。TTL电路形式发展较早,工艺比较成熟。同金属-氧化物-半导体集成电路相比,双极型集成电路速度快,广泛地应用于模拟集成电路和数字集成电路。

MOS集成电路是以金属-氧化物-半导体(MOS)场效应晶体管为主要元件构成的集成电路 。简称MOSIC 。按晶体管的沟道导电类型,可分为P沟MOSIC、N沟MOSIC以及将P沟和N沟MOS晶体管结合成一个电路单元的互补MOSIC,分别称为PMOS 、NMOS和CMOS集成电路。随着工艺技术的发展,CMOS集成电路已成为集成电路的主流,工艺也日趋完善和复杂 ,由P阱或N阱CMOS发展到双阱CMOS工艺。

优点:

1、制造结构简单,隔离方便。

2、电路尺寸小、功耗低适于高密度集成。

3、MOS管为双向器件,设计灵活性高。

4、具有动态工作独特的能力。

5、温度特性好。其缺点是速度较低、驱动能力较弱。一般认为MOS集成电路功耗低、集成度高,宜用作数字集成电路;双极型集成电路则适用作高速数字和模拟电路。

一、什么是集成电路 集成电路把电路所需要的晶体管、二极管、电阻器和电容器等元件用一定工艺方式制作在一小块硅片、玻璃或陶瓷衬底上,再用适当的工艺进行互连,然后封装在一个管壳内,使整个电路的体积大大缩小,引出线和焊接点的数目也大为减少,这就是集成电路。集成的设想出现在50年代末和60年代初,是采用硅平面技术和薄膜与厚膜技术来实现的。 二、用途 集成电路的种类很多,按其功能不同可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。前者用来产生、放大和处理各种模拟电信号;后者则用来产生、放大和处理各种数字电信号。所谓模拟信号,是指幅度随时间连续变化的信号。例如,人对着话筒讲话,话筒输出的音频电信号就是模拟信号,收音机、收录机、音响设备及电视机中接收、放大的音频信号、电视信号,也是模拟信号;所谓数字信号,是指在时间上和幅度上离散取值的信号,例如,电报电码信号,按一下电键,产生一个电信号,而产生的电信号是不连续的。这种不连续的电信号,一般叫做电脉冲或脉冲信号,也称为数字信号。 集成电路按照用途的分类可参见下表(未包括所有分类): 三、封装 四、规模 按集成度高低不同,可分为小规模、中规模、大规模及超大规模集成电路四类。对模拟集成电路,由于工艺要求较高、电路又较复杂,所以一般认为集成50个以下元器件为小规模集成电路,集成50-100个元器件为中规模集成电路,集成100个以上的元器件为大规模集成电路;对数字集成电路,一般认为集成1~10等效门/片或10~100个元件/片为小规模集成电路,集成10~100个等效门/片或100~1000元件/片为中规模集成电路,集成100~10,000个等效门/片或1000~100,000个元件/片为大规模集成电路,集成10,000以上个等效门/片或100,000以上个元件/片为超大规模集成电路。 五、工艺(integrated circuit technique ) 电子集成技术按工艺方法分为以硅平面工艺为基础的单片集成电路、以薄膜技术为基础的薄膜集成电路和以丝网印刷技术为基础的厚膜集成电路。 单片集成电路工艺——利用研磨、抛光、氧化、扩散、光刻、外延生长、蒸发等一整套平面工艺技术,在一小块硅单晶片上同时制造晶体管、二极管、电阻和电容等元件,并且采用一定的隔离技术使各元件在电性能上互相隔离。然后在硅片表面蒸发铝层并用光刻技术刻蚀成互连图形,使元件按需要互连成完整电路,制成半导体单片集成电路。随着单片集成电路从小、中规模发展到大规模、超大规模集成电路,平面工艺技术也随之得到发展。例如,扩散掺杂改用离子注入掺杂工艺;紫外光常规光刻发展到一整套微细加工技术,如采用电子束曝光制版、等离子刻蚀、反应离子铣等;外延生长又采用超高真空分子束外延技术;采用化学汽相淀积工艺制造多晶硅、二氧化硅和表面钝化薄膜;互连细线除采用铝或金以外,还采用了化学汽相淀积重掺杂多晶硅薄膜和贵金属硅化物薄膜,以及多层互连结构等工艺。 薄膜集成电路工艺——整个电路的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及其间的互连线,全部用厚度在1微米以下的金属、半导体、金属氧化物、多种金属混合相、合金或绝缘介质薄膜,并通过真空蒸发工艺、溅射工艺和电镀等工艺重叠构成。用这种工艺制成的集成电路称薄膜集成电路。薄膜集成电路中的晶体管采用薄膜工艺制作, 它的材料结构有两种形式:①薄膜场效应硫化镉和硒化镉晶体管,还可采用碲、铟、砷、氧化镍等材料制作晶体管;②薄膜热电子放大器。薄膜晶体管的可靠性差,无法与硅平面工艺制作的晶体管相比,因而完全由薄膜构成的电路尚无普遍的实用价值。实际应用的薄膜集成电路均采用混合工艺,也就是用薄膜技术在玻璃、微晶玻璃、镀釉或抛光氧化铝陶瓷基片上制备无源元件和电路元件间的互连线,再将集成电路、晶体管、二极管等有源器件的芯片和不便用薄膜工艺制作的功率电阻、大电容值的电容器、电感等元件用热压焊接、超声焊接、梁式引线或凸点倒装焊接等方式组装成一块完整电路。 厚膜集成电路工艺——用丝网印刷工艺将电阻、介质和导体涂料淀积在氧化铝、氧化铍陶瓷或碳化硅衬底上。淀积过程是使用一细目丝网,制作各种膜的图案。这种图案用照相方法制成,凡是不淀积涂料的地方,均用乳胶阻住网孔。氧化铝基片经过清洗后印刷导电涂料,制成内连接线、电阻终端焊接区、芯片粘附区、电容器的底电极和导体膜。制件经干燥后,在750~950℃间的温度焙烧成形,挥发掉胶合剂,烧结导体材料,随后用印刷和烧成工艺制出电阻、电容、跨接、绝缘体和色封层。有源器件用低共熔焊、再流焊、低熔点凸点倒装焊或梁式引线等工艺制作,然后装在烧好的基片上,焊上引线便制成厚膜电路。厚膜电路的膜层厚度一般为 7~40微米。用厚膜工艺制备多层布线的工艺比较方便,多层工艺相容性好,可以大大提高二次集成的组装密度。此外,等离子喷涂、火焰喷涂、印贴工艺等都是新的厚膜工艺技术。与薄膜集成电路相仿,厚膜集成电路由于厚膜晶体管尚不能实用,实际上也是采用混合工艺。 单片集成电路、薄膜、厚膜集成电路这三种工艺方式各有特点,可以互相补充。通用电路和标准电路的数量大,可采用单片集成电路。需要量少的或是非标准电路,一般选用混合工艺方式,也就是采用标准化的单片集成电路,加上有源和无源元件的混合集成电路。厚膜、薄膜集成电路在某些应用中是互相交叉的。厚膜工艺所用工艺设备比较简易,电路设计灵活,生产周期短,散热良好,所以在高压、大功率和无源元件公差要求不太苛刻的电路中使用较为广泛。另外,由于厚膜电路在工艺制造上容易实现多层布线,在超出单片集成电路能力所及的较复杂的应用方面,可将大规模集成电路芯片组装成超大规模集成电路,也可将单功能或多功能单片集成电路芯片组装成多功能的部件甚至小的整机。 单片集成电路除向更高集成度发展外,也正在向着大功率、线性、高频电路和模拟电路方面发展。不过,在微波集成电路、较大功率集成电路方面,薄膜、厚膜混合集成电路还具有优越性。在具体的选用上,往往将各类单片集成电路和厚膜、薄膜集成工艺结合在一起,特别如精密电阻网络和阻容网络基片粘贴于由厚膜电阻和导带组装成的基片上,装成一个复杂的完整的电路。必要时甚至可配接上个别超小型元件,组成部件或整机。

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