1. 原子级晶体管

ALD 工艺直接在芯片表面堆积材料，一次沉积单层薄膜几分之一的厚度，以尽可能生成最薄、最均匀的薄膜。工艺的自限特性以及共形沉积的相关能力，是其成为微缩与 3D 技术推动因素的基础。自限式表面反应让原子级沉积控制成为可能：薄膜厚度仅取决于执行的反应周期数。表面控制会使薄膜保持极佳的共形性和均匀厚度，这两点是新兴 3D 器件设计的必备特性。

CVD（化学气相沉积）工艺有着广泛的应用。从晶体管结构图形化薄膜到电路导电金属层之间的绝缘材料，CVD 工艺的身影无所不在。

2. 晶体管流程

芯片制作完整过程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节，其中晶片制作过程尤为的复杂。首先是芯片设计，根据设计的需求，生成的“图样”

1、 芯片的原料晶圆晶圆的成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化（99.999%），接着是将这些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，将其切片就是芯片制作具体所需要的晶圆。晶圆越薄，生产的成本越低，但对工艺就要求的越高。

2、晶圆涂膜晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力，其材料为光阻的一种。

3、晶圆光刻显影、蚀刻该过程使用了对紫外光敏感的化学物质，即遇紫外光则变软。通过控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。在硅晶片涂上光致抗蚀剂，使得其遇紫外光就会溶解。这时可以用上第一份遮光物，使得紫外光直射的部分被溶解，这溶解部分接着可用溶剂将其冲走。这样剩下的部分就与遮光物的形状一样了，而这效果正是我们所要的。这样就得到我们所需要的二氧化硅层。

4、掺加杂质将晶圆中植入离子，生成相应的P、N类半导体。具体工艺是是从硅片上暴露的区域开始，放入化学离子混合液中。这一工艺将改变搀杂区的导电方式，使每个晶体管可以通、断、或携带数据。简单的芯片可以只用一层，但复杂的芯片通常有很多层，这时候将这一流程不断的重复，不同层可通过开启窗口联接起来。这一点类似多层PCB板的制作原理。 更为复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层，这时候通过重复光刻以及上面流程来实现，形成一个立体的结构。

5、晶圆测试经过上面的几道工艺之后，晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。一般每个芯片的拥有的晶粒数量是庞大的，组织一次针测试模式是非常复杂的过程，这要求了在生产的时候尽量是同等芯片规格构造的型号的大批量的生产。数量越大相对成本就会越低，这也是为什么主流芯片器件造价低的一个因素。

6、封装将制造完成晶圆固定，绑定引脚，按照需求去制作成各种不同的封装形式，这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。比如：DIP、QFP、PLCC、QFN等等。这里主要是由用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素来决定的。

7、测试、包装经过上述工艺流程以后，芯片制作就已经全部完成了，这一步骤是将芯片进行测试、剔除不良品，以及包装。

3. 晶体管导通关断条件

当单结晶体管的发射极电压低于谷点电压时，单结晶体管关断。

单结晶体管又称基极二极管，它是一种只有一个PN结和两个电阻接触电极的半导体器件，它的基片为条状的高阻N型硅片，两端分别用欧姆接触引出两个基极b1和b2。在硅片中间略偏b2一侧用合金法制作一个P区作为发射极e。

4. 晶圆上的晶体管

华为公开石墨烯晶体管专利，也是中国科技企业在石墨烯晶体晶圆领域的一次大突破，可以说我们在芯片领域想要实现的不仅仅是芯片突围，而且还是弯道超车。

5. 晶体管是开关吗

答：晶体管是一种固体半导体器件（包括二极管、三极管、场效应管、晶闸管等，有时特指双极型器件），具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关，能够基于输入电压控制输出电流。

6. 晶体管详解

存储器中最小的存储单位就是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元，它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。一个存储器包含许多存储单元，每个存储单元可存放一个字节（按字节编址）。每个存储单元的位置都有一个编号，即地址，一般用十六进制表示。一个存储器中所有存储单元可存放数据的总和称为它的存储容量。

假设一个存储器的地址码由20位二进制数（即5位十六进制数）组成，则可表示2的20次方，即1M个存储单元地址。每个存储单元存放一个字节，则该存储器的存储容量为1MB。

7. 常见晶体管

PNP晶体管和NPN晶体管都属于双极性晶体管。除了双极性晶体管，还有一种常见的是场效应管。场效应管也分为P沟道场效应管和N沟道场效应管。PNP型晶体管工作时，以发射极为它参考点，集成极是最低电位，而基极电位比发射极略低。而NPN晶体管中，集成极电位最高，而基极电位略高于发射极。

8. 晶圆与晶体管

传统的晶圆是芯片生产中使用的硅晶片，主要原材料是沙子，沙子被提炼之后形成超高纯度的多晶硅，然后通过熔炼、加入籽晶等方式后被拉成单晶硅锭，最后再通过打磨、切割后形成晶圆；芯片中的上百亿颗晶体管就是在上面通过溶解、刻蚀的一系列先进的生产工艺后制作而成的，目前国内主要使用的晶圆大小一般为8寸和12寸。

石墨烯晶圆的制作方法有所不同，其采用是通过在衬底上制备石墨烯的方法，将半导体或绝缘材料作为衬底，用来支撑晶圆上的器件，并且保证他们互不导通。目前生产技术比较成熟的是在Cu、Cu/Ni等金属衬底上生产石墨烯的工艺，该工艺均可以得到结晶质量好的满单层石墨烯。当然，由于金属上生长的石墨烯在进行后续的应用中不可避免的需要将其从金属衬底转移到目标衬底，在此过程中会带来破损、褶皱、界面污染、金属残留等问题，而在非金属基绝缘晶圆衬底表面直接生长石墨烯，可以得到覆盖度100%、无需转移、无金属残留的石墨烯晶圆，产品的良率更高。

9. 晶体管和晶圆的关系

芯片是半导体元件产品的统称，集成电路或称微电路、微芯片、晶片/芯片，是一种将电路小型化的方式，并且大部分都是制造在半导体晶圆表面上。芯片是一种集成电路，是由大量的晶体管构成。各种的芯片都会有不同的规模，大到有几亿晶体管，小的话只有几十晶体管。芯片加电后，会先产生一个启动指令启动芯片，之后就一直接受新指令和数据来完成功能。

与手机、电脑上使用的数字集成电路不同，功率半导体并不是一个大众熟知的概念。数字集成电路主要处理的是信息，而不能直接使用220V的交流电，这时候就需要功率半导体来对电能进行处理，使其适合传感器、摄像头等具体的终端器件使用。   具体到分类上，功率半导体是个宽泛的概念，主要作用是实现电能转换，包括二极管、晶闸管、功率MOSFET、IGBT等。  

​这些功率器件与电容、电阻、电感、互感线圈等一起组成了各类电能转换设备，用以对电路中电压、电流、频率进行管理。    不同的功率器件，都有自己的高效区间。场景、成本、效率共同决定了该使用什么样的功率器件。