Momo IC Capacitors: MIM, MOM, me te Aratohu Whakariterite MOS

Karekau he rite te hanga o nga purihiko i roto i nga iahiko whakauru, a, i hangaia ia momo hei whakaoti rapanga rereke i roto i te hoahoa ara iahiko.MIM, MOM, me te MOS he rereke te ahua o te hanganga, te pumau tonu o te kaha, me te pai o te whakamahi i te waahi maramara.Ko enei rereketanga ka pa tika ki nga mahi i roto i te tairitenga, RF, me nga punaha tohu whakauru.Ko tenei tuhinga e whakamarama ana he pehea te mahi a ia punga, ka whakanui i o raatau kaha me o raatau herenga, me te whakaatu me pehea te arahi i nga whakatau hoahoa e nga tauhokohoko i waenga i te tika, te kiato, te pumau, me te uaua o te hanga.

Putumōhio

MIM Capacitors

E rua nga pereti whakarewa e wehea ana e te paparanga kiriweti angiangi rawa.Ma tenei hanganga ngawari ka taea e ratou te penapena utu i roto i te waahi iti.Ko te tawhiti poto i waenga i nga pereti ka awhina ki te whakatutuki i te kiato punga teitei, kia pai ai mo nga hoahoa kiato.Heoi, ka puta tonu nga paanga iti e hiahiatia ana penei i te punga parapara me te paku pa ki te tika.

Ko nga puritanga MIM te whakapai ake i te kaha ma te tapae i nga papa whakarewa maha me te hono atu ma te vias.Ko tenei tatūnga ka whakanui ake i te waahi pereti whai hua me te kore e tango mokowā taapiri i runga i te maramara.Ko te kowhiringa o nga paparanga whakarewa e whakawhirinaki ana ki te kaupapa hoahoa, te whakataurite i te whakatakotoranga kiato me te mahi pumau.Ma tenei ka pono nga kaahiko MIM mo nga taiwhanga tairitenga me te RF e tika ana te whanonga.

Ko te taapiri i nga pūnga iahiko MIM me mahi etahi atu mahi, ka piki ake te uaua o te hangahanga me te utu.Ko te whakarite tika i te wa o te hoahoa me te tito kia kore ai e raru.I te wa ano, me hapai e te paparanga insulating nga mara hiko kaha me te kore e pakaru.Ina hangaia tika, ka tukuna e nga puritanga MIM he mahinga pumau me te matapae, ina koa ki nga tono auau-nui.

Kei te whakamahia nuitia nga capacitor MIM i roto i nga iahiko RF, i nga whiriwhiringa, i nga whakakaha, me nga punaha hiko.Ko nga hoahoa hou e whakamahi ana i nga rawa pai ake me nga hanganga paparanga maha hei whakapai ake i te kaha me te whakaheke i te rerenga.Ko enei whakapainga ka taea e ratou te tautoko i nga punaha hou e hiahia ana kia nui te kiato me te whanonga hiko.

Ko nga punga MIM e aro ana ki te tika me te pumau, kaua ki te kiato teitei.Na tenei ka tino whiriwhiria e ratou mo nga ara iahiko me noho pono i raro i nga ahuatanga rereke.Ko nga whakapainga haere tonu i roto i nga rawa me nga mahi tito kei te whakawhānui tonu i to raatau whakamahinga ki nga hikohiko matatau, tae atu ki nga korero tere tere me nga hangarau hou.

MAMA Pupuri

Ko nga puritanga MAMA (Metal-Oxide-Metal) e whakamahi ana i nga hanganga whakaahuru i roto i te paparanga whakarewa kotahi hei tango i te kaha i waenga i nga maihao konganuku e noho tata ana.Ko enei hanganga ka taea te whakamahi mokowā pai me te whakarei ake i te kiato o te pūnga, ina koa i roto i nga pona semiconductor matatau, ka whakaitihia te mokowhiti maihao, ka whakauruhia nga whirihoranga konganuku maha.Ko te anga hoahoa ka uru marie ki nga tikanga CMOS paerewa, me te karo i te hiahia mo etahi atu waahanga hangahanga me te whakangawari i te whakatinanatanga ki roto i nga hoahoa ara iahiko uaua ake.

E mohiotia ana nga capacitor MOM mo o raatau painga motuhake, ko:

• Ko te kaha o te waeine teitei, ka taea te hoahoa taputapu kiato.
• He iti noa nga paanga parapara, e whai waahi ana ki te whakaiti i te wawaotanga tohu.
• Hangarite i roto i te hanganga, kia rite tonu te mahi i roto i nga tono kanorau.
• He pai ake te mahi a RF ki te tuku tohu tere tere.
• He pono nga ahuatanga orite e tautoko ana i nga hoahoa ara iahiko.

Ko to raatau hototahi ki nga punaha waea maha-raupapa he mea whakamiharo, na te mea ka whakakorehia te hiahia mo etahi atu paparanga kanohi.Ko te whakamahinga o nga puritanga MOM i roto i nga tono puri punga e tino kitea ana i nga pona tukanga 28nm me raro iho, kei reira te whakanui ake i te kiato me te whakarite i te hototahitanga whakahaere.Ko te kaha o enei pūnga iahiko ki te whakatutuki i nga hiahia mahi o nga iahiko tere-tere me te tere tere e whakaatu ana i to raatau mahi ki te whakaiti i nga wero e herea ana ki te tika me te tauine.

Ahakoa o raatau painga, ka whakaatuhia e nga pūnga pūnga MOM etahi herenga, ina koa ki te whakatutuki i te pumau me te mana punga tika e kitea ana i roto i nga punga MIM (Metal-Insulator-Metal).Mena ehara i te mea he mea tino nui, ko o raatau hangarite me te iti o nga utu whakangao ka nui ake te awangawanga mo te paku rereke o nga uara kaha.

He maha nga wa ka kowhiria nga kaahiko MOM mo nga tono me whakauru ngawari me te utu iti, penei:

• Ko nga waahanga RF e hiahia ana kia pai te waahi.
• Ko nga ADC kua arotauhia mo nga whirihoranga waea ngawari.
• Nga ara iahiko hononga raraunga tere teitei e whakataurite ana i nga mahi me te utu utu.

Ko te whakamahi pai o nga puritanga MOM me tino mohio ki nga ahuatanga hoahoa.Ko te whakapai ake i te whakatakotoranga o nga maihao konganuku tautahi me te whakamahi i nga hanganga paparanga maha me tino whakatikatika kia kore ai e paheke te mahi.Ka whakamahia nga taputapu whaihanga matatau ki te matapae i nga parapara me nga hangahanga hangai pai, me nga roopu hoahoa e whakamahi ana i te tauira tauira hei whakamahine i te mahinga o te punga.Ko enei mahi e whakarite ana i nga puritanga MOM ka tutuki nga whakaritenga tika i te wa e mau tonu ana te punaha.

Ko te puku ki nga pona tukanga iti i roto i te ahumahi semiconductor ka tuu i nga pūnga MOM ehara i te mea he kaihanga hiko engari hei kaitakawaenga mo nga hoahoa punaha whakaineine, kiato tiketike.Ko ta ratou kaupapa whakaaro whakauru e whakaatu ana i te ahua whanui i roto i te mahi miihini, te whakamahi i nga kaha o nga tikanga paerewa mo nga rerenga mahi ngawari me nga hua riterite, te whakataurite i te pai me te whai kiko.

He nui te mahi a nga capacitors MOM i roto i nga iahiko RF e kii ana kia kaha te tuku tohu tohu me te mana whakahaere tika.Ko ta ratou kaha ki te pupuri i te riterite o nga tohu ka hono atu ki nga ahunga whakamua i roto i nga korero ahokore hou, he mea nui te piki haere o te tere tuku me te hangarite hoahoa.Ko tenei arotahi rua ki runga i te tere me te tika e whakanui ana i te urutau o nga pūnga iahiko ki te tipu o te whenua hangarau, me te whakarite kia mau tonu nga taputapu whai hua ki te hono pai ki te ao.

MOS Capacitors

Ko nga capacitor MOS (Metal-Oxide-Semicconductor) he waahanga taketake i roto i nga iahiko-a-MOSFET me nga punaha whakauru hou.Ko o raatau hanganga, he paparanga o te kuaha whakarewa, he insulator waikura (ko te tikanga ko te SiO₂ na te kaha o te whakamaarama), me te tïpako semiconductor, e tohu ana i te whakakotahitanga o te mahi miihini me te puiao rawa.Ka whakahaeretia e te ngaohiko kuaha, e toru nga waahanga o enei punga: te whakaemi, te whakaheke, me te hurihanga.Ko ia rohe e whakaatu ana i nga paanga hiko motuhake e hanga tika ana i a raatau tono mahi.

Te Hanganga me te Mahi Mahi

• Nga ahuatanga o roto i te Rohe Hurihuri

I roto i te rohe hurihanga (kei reira te Vgs> Vth), he rite tonu te ahua o nga kaitaahiko MOS ki nga punga pereti whakarara, me te paparanga waikura e mahi ana hei dielectric.Ko tenei ahua whakahaere e tuku ana i te rarangi whakanikoniko, he mea tino pai mo nga tono e hiahia ana ki nga tohu tohu kaha.I tua atu, ko o raatau whanonga mahi hihiri, e akiakihia ana e te huringa ngaohiko kuaha, e whakaatu ana i nga whai waahi ki te whakamahi i a raatau hei punga ngaohiko whakahaere.Ko nga iahiko e ti'aturi ana ki te kaha te whakarite ka whiwhi kanorautanga mahi, ahakoa ka ara ake he kore-raina, me ata arotake i roto i nga ahuatanga tino mahi.

• Huringa Ngaohiko me nga Wero i roto i te Tika

Ko te rereketanga o te kaha i ahu mai i te huringa ngaohiko ka whakawhiwhia ki nga capacitor MOS he painga kiato ki nga momo rereke penei i te MIM (Metal-Insulator-Metal), MOM (Metal-Oxide-Metal) ranei.Heoi ano, ka whakararuraru i enei momo rerekee mo nga hoahoa tairongo, na te mea e whakaatu ana i nga whanonga kore-raina e whakararu ana i nga punaha tairitenga tika penei i nga ADC (Analog-to-Digital Converters ) me nga iahiko tohutoro.Ka whakahekehia te koretake ma te whakamahi i nga capacitor MOS momo whakaemi me te NMOS i roto i te tatūnga n-puna.Ma tenei ka pai ake te pumau i nga ngaohiko kuaha pai.Ka awhina tenei tikanga ki te hinga i nga rohe me te tautoko i nga mahi tika i roto i nga iahiko tairitenga.

Taupānga Awhiowhio me nga Whakaaetanga Hoahoa

• Nga Rohe o te Tikanga Mahi

Ko nga capacitor MOS e whakamahia ana i roto i nga whakatakotoranga hiko kiato, te hiranga i roto i nga iahiko RF, nga taiao whakauru-tohu, me etahi atu punaha e hono ana ki te kaha o te kaha.Heoi ano to ratou ahua hihiko e whakaatu ana i nga tikanga e rua: ko te pai ake o te waahi ka tuituia me te whakaraerae ki nga wero rerekee.Ko nga pūoko mahi teitei me nga iahiko taputapu, he maha nga wa e mahihia ana me te tino tika, ka kitea he iti ake te ahua o te rereketanga.

• Te Aromatawai i nga Hoahoa Hoahoa

Ko nga korero mo nga capacitor MOS kei tua atu i nga painga.Ko nga mea matua penei i te kiato, te raina, me te rereketanga ka taurite ma te arotautanga tukurua.Ko te matotoru o te Oxide, te ahuahanga kuaha, me nga tikanga whakauru ka whakatikahia kia tutuki nga whaainga hoahoa.Ko enei tikanga whakamahine ehara i te mea he whakatikatika hangarau anake engari he aro ki te hononga o te pumau me te riterite o te ara iahiko, te hanga i nga hua ka whakawhirinaki ki nga whirihoranga hoahoa uaua.

Nga Arahanga Hou me nga Tirohanga a meake nei

• Ka taea te ara iahiko urutau

Ko nga ahuatanga hihiko o nga capacitor MOS e mura ana te kaha mo nga hoahoa urutau, ina koa i roto i nga tono kaha-kaha.Ma te whakamahi i a raatau ngaohiko-whakahaere ka hurahia te maha o nga huarahi mo nga punaha whakatikatika-whaiaro ka taea te whakautu ki nga huringa taiao.Ka taea e enei mahi hou te tautuhi ano i te mana whakahaere me te whaipainga i roto i nga reanga hikohiko.

• Te Tirohanga Rawa mo te Pai ake

Ko te haere ki tua atu o nga hiko SiO₂ tuku iho ka whakatuwhera i nga huarahi hou.Ko te whakauru i nga rawa-k teitei, penei i te waikura-hafnium, ka whakaiti i te rereketanga me te whakapai ake i te pai o te waahi.Ko te whakaurunga o aua momo dielectrics ka taea te whakanui ake i te tino tika i roto i nga rohe tairitenga me te ranu.

• Te Whakakotahitanga Rorohiko ki te Kuwhatanga Hoahoa

Ko te whanaketanga o te hoahoa capacitor MOS inaianei ka uru ki nga huarahi AI-centric.Ko nga tauira ako miihini me nga taputapu whaihanga matatau ka awhina i te matapae i te whanonga kore.Ko enei taputapu hoki e tautoko ana i nga whakatau hoahoa maamaa me te pai ake.Ko enei hangarau ka mahi hei anga hinengaro mo te whakaheke i nga hapa me te whai waahi whanui, e whakamana ana i nga capacitor MOS ki te tipu i roto i nga tono kua aukatihia e nga paepae mahi.

Ko te Whakatauritenga o te MIM, MOM, me te MOS Capacitors

MIM, MOM, me te MOS he rereke te hanganga, te tika, te pumau, te kaha o te kaha, me te mahi hanga.Ko te whiriwhiri i waenga i a raatau e whakawhirinaki ana ki nga mea e toru: me pehea te pumau o te kaha o te kaha, te nui o te waahi tahora e waatea ana, me te nui o te uaua o te mahi ka taea.

MIM Capacitors

E whai ana nga pūnga iahiko MIM i te hanganga parallel-plate, e rua nga papa whakarewa e wehea ana e te paparanga dielectric.Ka whakatauhia te kaha mai i te waahi pereti × te kaha o te waeine, na reira ka taea e ia te whakatau i nga uara me te tino maia i te waa whakatakotoranga.

I roto i te mahi, ka hangaia enei kaitakawaenga ma te whakamahi i nga papa whakarewa o runga (hei tauira, mTOP1 me te mTOP-1).I te wa o te whakatakotoranga, ka tohua tetahi pereti ki runga, ko tetahi ki raro, kaore e taea te huri me te kore e pa ki te whanonga, na reira me ata whakatakoto nga hononga.

Na te mea he pai te here o te papa hiko i waenga i nga papaa, ka noho pumau tonu te kaha puta noa i nga huringa ngaohiko me te whakaatu i te tino tika mo nga rereketanga o te tukanga.Ma tenei ka whakatauhia nga kaitaahiko MIM i roto i nga iahiko tairite me te RF, he mea nui te whanonga matapae.

MAMA Pupuri

Ka hangaia nga puritanga MOM ma te whakanoho i nga maihao whakarewa ki tetahi taha ki runga i te paparanga kotahi, ka hanga i te kaha ki waenga i nga tapa e tata ana.Engari i te whakawhirinaki ki te hanganga i whakatapua, ka hangaia tika ma nga tauira ararere ahuahanga.

Ka taea te whakanui ake i te kaha ma te tarai i nga paparanga whakarewa maha ki te poutū me te hono whakarara.Ka piki ake te puritanga me te kore e whakamahi i te waahi taapiri.Ko te hua ka whakawhirinaki ki te maha o nga papa whakarewa kei te PDK.

Na te mea ka ahu mai te kaha mai i te hono taha me te ahuahanga tahora, he nui ake te aro ki nga rereketanga mokowhiti, nga taipitopito ararere, me nga paanga o te tukanga.Ko te mutunga mai, he iti ake te matapae o nga puritanga MOM, he iti ake te pumau i nga punga MIM.

Ka whakamahia i te wa e hiahiatia ana te kaha o te kaha, me tiaki te waahi, kaore he mea nui.

MOS Capacitors

Ka waihangahia nga capacitor MOS ma te whirihora i te transistor MOS hei taputapu rua-waahanga, ko te tikanga ma te hono tahi i etahi pito.Ka ahu mai te capacitance i te kuaha waikura me te rohe hongere kei raro.

Ko te whanonga matua ko te huri i te kaha ki te ngaohiko tono, na te mea ka huri te ahua o te hongere i waenga i te whakaemi, te whakaheke, me te hurihanga.Ko te tikanga ko te puritanga he kore raina me te ti'aturi-whakaaro, kaua ki te pumau.

Na tenei, karekau e tika ana nga puritanga MOS mo nga ara iahiko e hiahia ana i nga uara punga pumau.Heoi, na tenei rereketanga ka whai hua i roto i nga ara iahiko e tino whakawhirinaki ana ki te ngaohiko e whakahaere ana, penei i te tangi, i nga punaha urutau ranei.

Pērā i te MIM, karekau e taea te whakawhiti i ngā kāpeka, ā, ko ngā hononga hē ka arahi ki ngā rohe whakahaere kore.

Ina whakatairitehia nga punga i raro i te waahi tahora kotahi, ko te ia whanui ko:

MIM < MOM < MOS

Ko nga puritanga MOS e whakarato ana i te kaha teitei mo ia waahanga waahanga, engari ko nga puritanga MIM e whakarato ana i te iti rawa.I roto i te maha o nga tukanga, ka tukuna e te punga MIM te kotahi hautoru noa iho o te kiato punga o te punga MOS.

Ma tenei ka tino ataahua nga hanganga MOS i te wa e herea ana te waahi, ahakoa ka whakaekea te tika me te pumau.

He mea hanga katoa nga puritanga MOM mai i nga papa ararere whakarewa paerewa, no reira kare e hiahiatia he kopare taapiri, he waahi hangahanga motuhake ranei.Ma tenei ka ngawari te mahi me te utu-pai, ina koa i roto i nga waahanga matatau me te maha o nga paparanga whakarewa.

Ko nga kaaahiko MIM, he rereke, e hiahia ana ki etahi atu taapiri me nga paparanga dielectric i whakatapua.Ko enei waahanga taapiri ka piki ake te uaua o te hangahanga me te utu, engari ka taea e raatau te whakahaere pai ake mo te tika me te pumau.

I roto i te hoahoa mahi, ka hangaia e tenei he maamaa te hokohoko:

• MOM → he mahinga ngawari, he iti ake te utu, he iti ake te tika
• MIM → he tukanga uaua ake, he utu nui ake, he tika ake

Whakamutunga

MIM, MOM, me MOS capacitors e mahi ana i tetahi mahi maamaa i roto i nga miihini hiko hou, kaore he momo kotahi e uru ana ki nga tono katoa.Ko nga puritanga MIM e tuku ana i te tino pumau me te tika engari me nui ake te tito.Ko nga puritanga MOM e whakarato ana i te toenga o te kiato me te utu ma te whakamahi i nga papa whakarewa paerewa, ahakoa he iti ake te tika.Ko nga puritanga MOS e tuku ana i te kiato punga teitei me te tino pai, engari ko o raatau whanonga e whakawhirinaki ana ki nga ngaohiko ka whakamahia i roto i nga iahiko tika.I roto i te mahi, ka heke iho te kowhiringa punga ki te whakataurite i nga hiahia mahi, te waahi e waatea ana, me nga herenga tukanga, me te whakarite kia rite te hanganga i kowhiria ki nga whaainga mahi a te ara iahiko.

Pātai Auau (FAQs)

1. He aha te tikanga o te puritanga MOM, a he aha te take i hirahira ai?

Ka whakamahia e te puritanga MOM nga paparanga konganuku interdigitated hei hanga i te kaha ma te hono taha.Ka tiakina e ia te waahi maramara, he mea nui hoki mo te RF kiato, teitei-auau me nga iahiko whakauru-tohu.

2. He pehea te rereke o te punga MIM, kei hea te whakamahi?

Ka whakamahia e te punga MIM nga pereti whakarewa e rua me te dielectric angiangi i waenganui.E whakarato ana i te kaha tika, pumau, he pai mo nga tono tairitenga me te RF tika.

3. He aha nga mahi a te capacitor MOS?

Ka whakahaerehia e te capacitor MOS te utu ma te whakamahi i te ngaohiko puta noa i te whakarewa, te waikura, me nga papahanga hiko.Ka whakamahia i roto i nga MOSFET, nga taputapu mahara, me nga puoro whakaahua mo te whakahaere utu me te rokiroki.