14 Thuật Ngữ phổ biến lĩnh vực Chất Bán Dẫn

Giới thiệu

Trong bối cảnh công nghệ không ngừng phát triển, các thiết bị điện tử nằm ở trung tâm của hầu hết mọi hệ thống. Những thiết bị này tạo nên nền tảng của điện tử hiện đại, cung cấp năng lượng cho mọi thứ từ điện thoại thông minh và máy tính xách tay đến các thiết bị gia dụng và siêu máy tính. Dưới đây là 14 thuật ngữ phổ biến về chất bán dẫn:

1. Chất bán dẫn

Chất bán dẫn là các vật liệu có mức độ dẫn điện nằm giữa các chất dẫn điện và chất cách điện. Tính chất độc đáo này cho phép chúng dẫn điện một cách có chọn lọc và trở nên lý tưởng để sử dụng trong các thiết bị điện tử. Silicon (Si) là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp điện tử nhờ vào sự dồi dào trong tự nhiên và các đặc tính chuyên biệt. Các tấm wafer silicon là nền tảng để tạo ra các mạch tích hợp.

2. Bóng dán dẫn (Transistor)

Một trong những phát minh mang tính cách mạng của thế kỷ 20, bóng bán dẫn đã cách mạng hóa ngành điện tử bằng cách khuếch đại và chuyển đổi tín hiệu điện. Phát minh này đã mở đường cho việc thu nhỏ các thiết bị điện tử và đặt nền móng cho các mạch tích hợp.

3. Mạch tích hợp (Integrated Circuit – IC)

Mạch tích hợp, thường được gọi là vi mạch, là đỉnh cao của công nghệ chất bán dẫn. Các kỹ sư sẽ khắc các tập hợp thành phần điện tử phức tạp lên một mảnh nhỏ của vật liệu bán dẫn, cho phép tạo ra các hệ thống điện tử thực hiện chức năng chuyên biệt nào đó trong một kích thước nhỏ gọn.

4. Điốt

Điốt là các thiết bị bán dẫn chỉ cho phép dòng điện chạy theo một hướng. Được sử dụng rộng rãi như các bộ chỉnh lưu trong nguồn điện và các phần tử chuyển đổi trong mạch điện tử, điốt đóng vai trò quan trọng trong việc điều hướng dòng điện trong các hệ thống điện tử.

5. CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)

Công nghệ CMOS là nền tảng của thiết kế mạch tích hợp hiện đại. Nổi tiếng với mức tiêu thụ điện năng thấp và khả năng chống nhiễu cao, công nghệ CMOS phổ biến trong các mạch số, cung cấp năng lượng cho mọi thứ từ vi xử lý đến chip nhớ.

6. Quy trình chế tạo

Quy trình chế tạo bao gồm một loạt các bước được thực hiện tỉ mỉ nhằm tạo ra các mạch tích hợp trên các tấm wafer. Từ quá trình lắng đọng và quang khắc đến khắc và pha tạp, mỗi giai đoạn của quy trình đóng vai trò quan trọng trong việc định hình chức năng và hiệu suất cuối cùng của các vi mạch được tạo ra.

7. Định luật Moore

Định luật Moore, mặc dù không phải là một định luật vật lý, đã trở thành nguyên tắc chỉ đạo cho ngành công nghiệp chất bán dẫn trong nhiều thập kỷ. Quan sát thực nghiệm Moore cho phép dự đoán số lượng transistor trên một vi mạch sẽ tăng gấp đôi sau khoảng mỗi hai năm, thúc đẩy sự phát triển liên tục về sức mạnh tính toán, giảm chi phí và thu nhỏ kích thước của vi mạch.

8. Chip logic, bộ nhớ và analog

Chip logic xử lý các tín hiệu số bằng các chức năng logic Boolean, Chip bộ nhớ lưu trữ và truy xuất dữ liệu số một cách hiệu quả, trong khi Chip analog kết nối giữa các miền số và analog, cho phép xử lý và chuyển đổi các tín hiệu giữa hai lĩnh vực này. Những thiết bị bán dẫn này tạo nên nền tảng của các hệ thống điện tử hiện đại, cung cấp năng lượng cho mọi thứ từ máy tính và điện thoại thông minh đến tự động hóa công nghiệp và mạng lưới truyền thông.

9. VLSI (Very Large Scale Integration)

Công nghệ VLSI đại diện cho đỉnh cao của sự tích hợp chất bán dẫn, cho phép tạo ra các hệ thống điện tử phức tạp bằng cách tích hợp hàng ngàn hoặc thậm chí hàng triệu transistor trên một con chip duy nhất. Công nghệ này đã cách mạng hóa các ngành công nghiệp từ viễn thông đến điện tử ô tô, hỗ trợ sự phát triển của các thiết bị điện tử sáng tạo và giàu tính năng.

10. Process Node

Thuật ngữ “process node” đề cập đến kích thước của tính năng nhỏ nhất có thể được tạo ra trên một con chip trong quá trình sản xuất. Được đo bằng đơn vị nanomet, các process node thể hiện mức độ thu nhỏ đạt được trong quá trình chế tạo chip. Các process node nhỏ hơn cho phép sản xuất các thiết bị có hiệu suất cao hơn, tiêu thụ ít năng lượng hơn và giảm chi phí sản xuất, thúc đẩy sự tiến bộ không ngừng của công nghệ.

11. Lắp ráp

Lắp ráp liên quan đến việc tích hợp các thành phần bán dẫn riêng lẻ vào các hệ thống điện tử chức năng. Quy trình này bao gồm gắn khuôn, kết nối dây, đóng gói và các kỹ thuật khác nhằm đảm bảo độ tin cậy và hiệu suất của thành phẩm cuối cùng. Các công nghệ lắp ráp tiên tiến, như kết nối flip-chip và đóng gói wafer-level, cho phép tạo ra các thiết bị nhỏ gọn, hiệu suất cao phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau.

12. Fab (Chế tạo)

Chế tạo chất bán dẫn, thường được gọi là “Fab,” bao gồm một loạt các quy trình phức tạp liên quan đến việc tạo ra các mạch tích hợp trên các wafer. Các quy trình này bao gồm quang khắc, khắc, lắng đọng, pha tạp… mỗi quy trình được thực hiện tỉ mỉ nhằm kiểm soát chính xác về hình dạng và các tính chất điện của thiết bị. Các nhà máy chế tạo tiên tiến, được trang bị thiết bị hiện đại và môi trường sạch, cho phép sản xuất các thiết bị chất bán dẫn tiên tiến với các tính năng ở mức đơn vị nanomet.

13. Công ty Thiết kế Vi Mạch – Fabless Design

Các công ty Fabless Design đóng vai trò cốt lõi trong đổi mới sáng tạo, thiết kế và giới thiệu vi mạch trong khi thuê ngoài việc xử lý wafer, đóng gói và thử nghiệm cho các đối tác bên thứ ba. Fabless Design hợp tác với các xưởng đúc như TSMC và GlobalFoundries để in thiết kế lên wafer và ký hợp đồng với các nhà cung cấp dịch vụ lắp ráp và thử nghiệm chất bán dẫn (OSAT) để thử nghiệm và đóng gói. Khách hàng của các công ty Fabless là các nhà sản xuất thiết bị (OEM) hoặc các nhà đổi mới thiết bị cuối sử dụng vi mạch trong các sản phẩm của họ.

Hyphen Deux là một công ty thiết kế IC hàng đầu của Việt Nam chuyên về vi điều khiển cho IoT, ô tô, công nghiệp và chip AI.

14. OSATs (Outsourced Semiconductor Assembly and Test)

OSATs đóng vai trò quan trọng trong chuỗi cung ứng, cung cấp các dịch vụ thiết yếu như đóng gói, thử nghiệm và logistics. Khi sản xuất trở nên chuyên biệt hơn và tốn kém hơn, nhiều công ty chọn thuê ngoài các quy trình lắp ráp và thử nghiệm cho các đối tác OSATs. Những công ty này tận dụng quy mô kinh tế và chuyên môn để cung cấp các giải pháp chất lượng cao, hiệu quả về chi phí, cho phép các công ty tập trung vào các năng lực cốt lõi như thiết kế và chế tạo.

Source: techovedas

Follow us on LinkedIn