Знаете ли за еволюцията на MOSFET?

I. Ранни концепции и изследвания

Предложена концепция:Изобретяването на MOSFET може да бъде проследено назад до 1830-те години, когато концепцията за полевия транзистор е въведена от германеца Лилиенфелд. Опитите през този период обаче не успяха да реализират практически MOSFET.

Предварително проучване:Впоследствие Bell Labs на Shaw Teki (Shockley) и други също се опитаха да проучат изобретението на тръби с ефект на полето, но същото не успя. Техните изследвания обаче поставиха основата за по-късното развитие на MOSFET.

II. Раждането и първоначалното развитие на MOSFET

Ключов пробив:През 1960 г. Kahng и Atalla случайно изобретяват MOS полевия транзистор (накратко MOS транзистор) в процеса на подобряване на производителността на биполярни транзистори със силициев диоксид (SiO2). Това изобретение бележи официалното навлизане на MOSFET в индустрията за производство на интегрални схеми.

Подобряване на производителността:С развитието на технологията на полупроводниковия процес производителността на MOSFET продължава да се подобрява. Например, работното напрежение на MOS с високо напрежение може да достигне 1000 V, стойността на съпротивлението на MOS с ниско съпротивление е само 1 ом, а работната честота варира от DC до няколко мегахерца.

III. Широко приложение на MOSFET и технологични иновации

Широко използвани:MOSFET се използват широко в различни електронни устройства, като микропроцесори, памети, логически схеми и т.н., поради отличната им производителност. В съвременните електронни устройства MOSFETs са един от незаменимите компоненти.

 

Технологични иновации:За да отговори на изискванията за по-високи работни честоти и по-високи нива на мощност, IR разработи първия мощен MOSFET. впоследствие бяха въведени много нови видове захранващи устройства, като IGBT, GTO, IPM и т.н., и бяха все по-широко използвани в свързани области.

Материална иновация:С напредването на технологиите се изследват нови материали за производството на MOSFET; например, материалите от силициев карбид (SiC) започват да получават внимание и изследвания поради техните превъзходни физични свойства. Материалите от SiC имат по-висока топлопроводимост и забранена честотна лента в сравнение с конвенционалните Si материали, което определя техните отлични свойства като висока плътност на тока, висока сила на полето на разрушаване и висока работна температура.

Четвърто, авангардна технология и посока на развитие на MOSFET

Транзистори с двоен порт:Опитват се различни техники за създаване на транзистори с двоен порт за по-нататъшно подобряване на производителността на MOSFET. MOS транзисторите с двоен порт имат по-добра способност за свиване в сравнение с единичен порт, но тяхната способност за свиване все още е ограничена.

 

Ефект на къс изкоп:Важна насока за развитие на MOSFET е решаването на проблема с ефекта на късия канал. Ефектът на късия канал ще ограничи по-нататъшното подобряване на производителността на устройството, така че е необходимо да се преодолее този проблем чрез намаляване на дълбочината на прехода на областите на източника и дренажа и замяната на PN преходите на източника и дренажа с контакти метал-полупроводник.