p-n 접합 절연

p–n junction isolation

p-n 접점 절연은 트랜지스터 등의 전자 컴포넌트를 역편향 p-n 접점으로 둘러싸 집적회로(IC) 상에서 전기적으로 절연하는 방법입니다.

서론

IC상에 트랜지스터, 저항기, 캐패시터 또는 다른 부품을 기판 도판트의 반대종을 이용해 도핑된 반도체 재료로 둘러싸서 형성되는 p-n접합을 역바이어스하는 전압에 접속함으로써 전기적으로 절연된 '웰' 영역을 형성할 수 있다.컴포넌트 주위에 l"이 표시됩니다.

작동

반도체 웨이퍼를 p형 재료라고 가정합니다.또한 트랜지스터 주위에 N형 재료의 링이 배치되어 트랜지스터 아래에 배치되어 있다고 가정합니다.n형 링 내의 p형 재료가 전원장치의 음극 단자에 접속되고 n형 링이 양극 단자에 접속되면 p형 영역의 '구멍'이 p-n 접합부에서 당겨져 비전도성 공핍 영역의 폭이 커진다.마찬가지로, n형 영역은 양의 단자에 연결되어 있기 때문에, 전자도 접합부에서 멀어집니다.

이렇게 하면 전위 장벽이 효과적으로 증가하고 전하 캐리어의 흐름에 대한 전기 저항이 크게 증가합니다.이러한 이유로 접점 전체에 전류가 흐르지 않습니다(또는 최소).

p-n 재료의 접점 중간에는 반전전압을 차단하기 위한 고갈영역이 생성된다.고갈 영역의 폭은 전압이 높을수록 커집니다.역전압이 증가함에 따라 전계가 커집니다.임계치 이상으로 전장이 증가하면 접점이 파괴되고 눈사태가 일어나 전류가 흐르기 시작합니다.따라서 회로 전압이 고장 전압을 초과하지 않도록 주의하거나 전기적 절연이 중단되지 않도록 해야 합니다.

역사

로버트 노이스는 Scientific American, 1977년 9월 제23권, No.3, 페이지 63-9에 실린 "마이크로일렉트로닉스"라는 제목의 기사에서 다음과 같이 썼다.

1959년 Fairchild Semiconductor에서 구상 및 개발한 집적회로는 트랜지스터 및 기타 회로 소자의 분리 및 상호접속을 물리적으로가 아닌 전기적으로 실현합니다.분리는 전류가 한 방향으로만 흐를 수 있는 pn 다이오드(정류기)를 도입함으로써 이루어집니다.이 기술은 Sprague Electric Company의 Kurt Lehovec에 의해 특허 취득되었습니다."

Sprague Electric Company의 엔지니어 Kurt Lehovec은 1959년에 p-n 접합 격리에 대해 미국 특허 3029,366을 출원하여 1962년에 특허를 취득했습니다.그는 (반도체 메모리 셀 강의에서) "나는 (특허에서) 한 푼도 얻은 적이 없다"고 말한 것으로 알려졌다.그러나 I T History는 역사상 가장 중요한 발명품에 대해 최소 1달러를 지불했다고 밝히고 있습니다.이는 LED와 태양전지의 발명에도 중요한 역할을 했기 때문입니다.두 발명품 모두 Lau Wai Sing은 Leovec이 연구를 개척했다고 말합니다.

1959년 로버트 노이스가 모노리식 집적회로를 발명했을 때 p-n 접합격리에 대한 그의 생각은 Hoerni의 평면공정에 [1]기초했다.1976년, 노이스는 1959년 1월에 레호벡의 [2]작품에 대해 몰랐다고 말했다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Brock, D.; Lécuyer, C. (2010). Lécuyer, C. (ed.). Makers of the Microchip: A Documentary History of Fairchild Semiconductor. MIT Press. p. 158. ISBN 9780262014243.
  2. ^ "Interview with Robert Noyce, 1975–1976". IEEE. Archived from the original on 2012-09-26. Retrieved 2012-04-22.