MOSFET-ийн хувьслын талаар та мэдэх үү?

MOSFET (Металл-оксид-хагас дамжуулагч талбайн нөлөөллийн транзистор)-ийн хувьсал нь инноваци, ололт амжилтаар дүүрэн үйл явц бөгөөд түүний хөгжлийг дараах үндсэн үе шатуудад нэгтгэн дүгнэж болно.

I. Эрт үеийн үзэл баримтлал ба хайгуул

Санал болгож буй үзэл баримтлал:MOSFET-ийн шинэ бүтээлийг Германы Лилиенфельд хээрийн эффектийн транзисторын тухай ойлголтыг 1830-аад оны үеэс эхлүүлж болно. Гэсэн хэдий ч энэ хугацаанд хийсэн оролдлогууд нь практик MOSFET-ийг хэрэгжүүлэхэд амжилтанд хүрсэнгүй.

Урьдчилсан судалгаа:Дараа нь Шоу Теки (Шокли) болон бусад хүмүүсийн Bell лабораториуд талбайн эффектийн хоолойн шинэ бүтээлийг судлахыг оролдсон боловч амжилтанд хүрч чадаагүй юм. Гэсэн хэдий ч тэдний судалгаа нь MOSFET-ийн хожмын хөгжлийн үндэс суурийг тавьсан юм.

II. MOSFET-ийн төрөлт ба анхны хөгжил

Гол нээлт:1960 онд Канг, Аталла нар цахиурын давхар исэл (SiO2) бүхий биполяр транзисторуудын гүйцэтгэлийг сайжруулах явцад санамсаргүй байдлаар MOS талбайн эффектийн транзисторыг (богинохондоо MOS транзистор) зохион бүтээжээ. Энэхүү шинэ бүтээл нь MOSFET-ийг нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлийн салбарт албан ёсоор оруулсныг тэмдэглэв.

Гүйцэтгэлийн сайжруулалт:Хагас дамжуулагч процессын технологийг хөгжүүлснээр MOSFET-ийн гүйцэтгэл сайжирсаар байна. Жишээлбэл, өндөр хүчдэлийн MOS-ийн ажиллах хүчдэл нь 1000 Вт хүрч чаддаг, бага эсэргүүцэлтэй MOS-ийн эсэргүүцлийн утга нь ердөө 1 Ом, үйл ажиллагааны давтамж нь тогтмол гүйдлээс хэд хэдэн мегагерц хүртэл хэлбэлздэг.

III. MOSFET-ийн өргөн хэрэглээ, технологийн шинэчлэл

Өргөн хэрэглэгддэг:MOSFET нь маш сайн гүйцэтгэлтэй учраас микропроцессор, санах ой, логик хэлхээ гэх мэт төрөл бүрийн электрон төхөөрөмжүүдэд өргөн хэрэглэгддэг. Орчин үеийн электрон төхөөрөмжүүдийн хувьд MOSFET нь зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг юм.

Технологийн шинэчлэл:Илүү өндөр давтамж, өндөр чадлын түвшний шаардлагыг хангахын тулд IR нь анхны хүчирхэг MOSFET-ийг боловсруулсан. дараа нь IGBT, GTO, IPM гэх мэт олон төрлийн эрчим хүчний төхөөрөмжүүд гарч ирсэн бөгөөд холбогдох салбарт улам бүр өргөн хэрэглэгдэж байна.

Материаллаг шинэчлэл:Технологийн дэвшлийн дагуу MOSFET-ийг үйлдвэрлэх шинэ материалыг судалж байна; жишээлбэл, цахиурын карбид (SiC) материалууд нь өндөр физик шинж чанараараа анхаарал, судалгаанд хамрагдаж эхэлж байна.SiC материалууд нь ердийн Si материалтай харьцуулахад илүү өндөр дулаан дамжуулалт, хориотой зурвасын өргөнтэй байдаг нь тэдгээрийн өндөр гүйдлийн нягт, өндөр зэрэг маш сайн шинж чанарыг тодорхойлдог. эвдрэлийн талбайн хүч чадал, ажлын өндөр температур.

Дөрөвдүгээрт, MOSFET-ийн хамгийн сүүлийн үеийн технологи, хөгжлийн чиглэл

Хос хаалгатай транзисторууд:MOSFET-ийн гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд хос хаалгатай транзистор хийх янз бүрийн арга техникийг туршиж байна. Хос хаалгатай MOS транзисторууд нь нэг хаалгатай харьцуулахад илүү сайн агшилттай байдаг боловч тэдгээрийн агшилт нь хязгаарлагдмал хэвээр байна.

Богино суваг нөлөө:MOSFET-ийн хөгжлийн чухал чиглэл бол богино сувгийн эффектийн асуудлыг шийдвэрлэх явдал юм. Богино сувгийн нөлөө нь төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийн цаашдын сайжруулалтыг хязгаарлах тул эх үүсвэр ба ус зайлуулах бүсүүдийн уулзварын гүнийг багасгах, эх үүсвэр ба ус зайлуулах PN уулзваруудыг металл-хагас дамжуулагч контактаар солих замаар энэ асуудлыг даван туулах шаардлагатай байна.

MOSFET-ийн хувьслын талаар та мэдэх үү(1)

Дүгнэж хэлэхэд, MOSFET-ийн хувьсал нь үзэл баримтлалаас практик хэрэглээ, гүйцэтгэлийг сайжруулахаас технологийн шинэчлэл, материалын хайгуулаас хамгийн сүүлийн үеийн технологийг хөгжүүлэх хүртэлх үйл явц юм. Шинжлэх ухаан, технологийн тасралтгүй хөгжлийг дагаад MOSFET нь ирээдүйд электроникийн салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэсээр байх болно.