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¿Cómo funciona el chip?

2021-09-13
Este es un chip empaquetado con circuitos integrados compuestos por decenas o decenas de miles de millones de transistores en su interior. Cuando hacemos zoom bajo un microscopio, podemos ver que el interior es tan complejo como una ciudad. El circuito integrado es un tipo de dispositivo o componente electrónico en miniatura. Junto con el cableado y la interconexión, fabricados en una o varias obleas de semiconductores pequeñas o sustratos dieléctricos para formar circuitos electrónicos estructuralmente estrechamente conectados e internamente relacionados. Tomemos el circuito divisor de voltaje más básico como ejemplo para ilustrar cómo se realiza y produce efecto dentro del chip.

Los circuitos integrados se pueden hacer pequeños gracias a la tecnología de semiconductores. El silicio puro es un semiconductor, lo que significa que la capacidad de conducir electricidad es peor que la de los aislantes, pero no tan buena como la de los metales. Entonces, la pequeña cantidad de cargas móviles es lo que hace que el silicio sea un semiconductor. Pero un arma secreta es indispensable para el trabajo con chips: el dopaje. Hay dos tipos de dopaje para el silicio, tipo P y tipo N. El silicio de tipo N conduce la electricidad por medio de electrones (los electrones tienen carga negativa), y el silicio de tipo P conduce la electricidad por medio de huecos (una gran cantidad de huecos con carga positiva). ¿Cómo se ve el interruptor en el circuito divisor de voltaje en el chip y cómo funciona?

La función del interruptor en el circuito integrado es el cuerpo del transistor, que es una especie de interruptor electrónico. El tubo MOS común es el tubo MOS, y el tubo MOS está hecho de semiconductores tipo N y tipo P en el sustrato de silicio tipo P. Se fabrican dos regiones de silicio de tipo N. Estas dos regiones de silicio tipo N son el electrodo fuente y el electrodo de drenaje del tubo MOS. Luego, se fabrica una capa de dióxido de silicio sobre el área central de la fuente y el drenaje, y luego se cubre el dióxido de silicio. Una capa de conductor, esta capa de conductor es el polo GATE del tubo MOS. El material de tipo P tiene una gran cantidad de huecos y solo unos pocos electrones, y los huecos tienen carga positiva, por lo que los huecos con carga positiva en esta parte del área son dominantes, y hay una pequeña cantidad de electrones con carga negativa, y el área de tipo N está cargada negativamente. Domina la electrónica.

Usemos la analogía de un grifo. El más a la derecha es Fuente. Lo llamamos la fuente, que es el lugar por donde brota el agua. La puerta en el medio es la puerta, que es equivalente a una válvula de agua. El drenaje de la izquierda es donde se filtra el agua. Al igual que el flujo de agua, los electrones también fluyen desde la fuente hasta el drenaje. Luego hay un obstáculo en el medio, que es el material P. El material P tiene una gran cantidad de huecos cargados positivamente y los electrones se encuentran con los huecos. Está neutralizado y no puede pasar. entonces que debemos hacer? Podemos agregar una carga positiva a la rejilla para atraer los electrones cargados negativamente en el material de tipo P. Aunque no hay muchos electrones en el material de tipo P, agregar una carga positiva a la rejilla aún puede atraer algunos electrones para formar un canal. El electrón pasa. El resumen es que la fuente es la fuente de electrones, que continuamente proporcionan electrones para fluir hacia el drenaje, pero si pueden pasar a través de la red. La rejilla es como una válvula, un interruptor, que controla la apertura y el cierre del tubo MOS. Este es el principio del tubo MOS como interruptor electrónico.

Ahora que se conoce el interruptor electrónico, veamos la realización de la resistencia. Primero, haga un área de tipo N en el sustrato de silicio de tipo P y luego use metal para sacar los dos extremos del área de tipo N, de modo que N1 y N2 sean las dos resistencias. Este es el final, por lo que el circuito integrado del circuito divisor de voltaje debe usar metal para conectar el tubo MOS y la resistencia de los que acabamos de hablar en el chip de silicio de acuerdo con la relación de conexión del circuito.