Y5T241 電晶體之-BJT、FET、CMOS、HBT、HEMT

接著昨天，提到咱們光模塊中電晶片的材料與特性，Si、GeSi、GaAs，今天區分一下結構設計與特性。

咱們的雷射器Driver、探測器後面的TIA、CDR，以及數位訊號處理的DSP等等，無非內部都是一些電晶體組成。

咱們常用的有場效應電晶體FET，Field Effect Transistor，是一種單極型電晶體。利用的一個PN結完成功能

另一種常用的電晶體是雙極型電晶體，Bipolar Junction Transistor，利用兩個PN結完成功能。

Y2T150  FET、 MOSFET、 MESFET、 MODFET

單極型的電晶體，優點是尺寸小、輸入阻抗大，功耗低（CMOS是兩個單極型電晶體的組合，功耗很低），非常適合DSP、MCU等數位訊號處理晶片。

雙極型電晶體，優點是頻率高，驅動能力大，噪聲低。非常適合雷射驅動，放大器等模擬晶片。

在同一片晶圓內，一部分做CMOS結構，另一部分做FJT的結構，那就是咱們俗稱的BiCMOS工藝。

單極型的器件，也可以繼續提升自己的性能，比如把同質結改為異質結，可以大大的提高電子遷移率，那就是常說的HEMT。異質結的材料，以用GaAs為多。

異質結比同志結，有更好的電子遷移率，也就是能有更高頻率和更低噪聲。

同樣，雙極型器件，也可以繼續提升自己的性能，同樣抱有大的驅動能力，同時通過使用異質結的方式來提高頻率和降低噪聲。

另外，單極型的FET，結構如下圖所示，電子移動的方向是平行於wafer表面的，也叫做平面器件。

雙極型的BJT，下圖右，電子移動的方向是垂直於wafer表面的，也叫做體結構，或者叫垂直器件。

器件的結構與總的尺寸相關，也就是與成本有關。

咱常聽到的，晶片廠說，我們用GeSi工藝，所以貴。

這裡頭，一方面用了雙極型結構設計，有更好的模擬特性，本身貴一些。另一方面，是用了GeSi，和Si形成異質結，進一步提高模擬性能（更高頻、更低噪），成本也進一步提高。

而用GaAs的貴，是因為GaAs的片子很小，做一次出不來幾顆晶片。GaAs的wafer尺寸和Si基的wafer尺寸（FET、BJT都可以用si做），相當於南方喝早茶的碟子，對比北方的大鍋蓋。

良率不同，導致GaAs的成本超高。