Vidste du om udviklingen af ​​MOSFET?

I. Tidlige koncepter og udforskninger

Foreslået koncept:Opfindelsen af ​​MOSFET kan spores helt tilbage til 1830'erne, hvor konceptet med felteffekttransistoren blev introduceret af tyskeren Lilienfeld. Forsøg i denne periode lykkedes dog ikke med at realisere en praktisk MOSFET.

En forundersøgelse:Efterfølgende har Bell Labs fra Shaw Teki (Shockley) og andre også forsøgt at studere opfindelsen af ​​felteffektrør, men det lykkedes ikke. Deres forskning lagde dog grundlaget for den senere udvikling af MOSFET.

II. Fødslen og den indledende udvikling af MOSFET'er

Nøglegennembrud:I 1960 opfandt Kahng og Atalla ved et uheld MOS-felteffekttransistoren (forkortet MOS-transistor) i processen med at forbedre ydeevnen af ​​bipolære transistorer med siliciumdioxid (SiO2). Denne opfindelse markerede den formelle indtræden af ​​MOSFET'er i den integrerede kredsløbsfremstillingsindustri.

Ydeevneforbedring:Med udviklingen af ​​halvlederprocesteknologi forbedres ydeevnen af ​​MOSFET'er fortsat. For eksempel kan driftsspændingen for højspændingseffekt MOS nå 1000V, modstandsværdien af ​​lav-modstand MOS er kun 1 ohm, og driftsfrekvensen varierer fra DC til flere megahertz.

III. Bred anvendelse af MOSFET'er og teknologisk innovation

Meget brugt:MOSFET'er er meget udbredt i forskellige elektroniske enheder, såsom mikroprocessorer, hukommelser, logiske kredsløb osv. på grund af deres fremragende ydeevne. I moderne elektroniske enheder er MOSFET'er en af ​​de uundværlige komponenter.

Teknologisk innovation:For at imødekomme kravene til højere driftsfrekvenser og højere effektniveauer udviklede IR den første power MOSFET. efterfølgende er der blevet introduceret mange nye typer power-enheder, såsom IGBT'er, GTO'er, IPM'er osv., og er blevet mere og mere udbredt inden for beslægtede områder.

Materiel innovation:Med teknologiens fremskridt udforskes nye materialer til fremstilling af MOSFET'er; for eksempel begynder siliciumcarbid (SiC)-materialer at få opmærksomhed og forskning på grund af deres overlegne fysiske egenskaber.SiC-materialer har højere termisk ledningsevne og forbudt båndbredde sammenlignet med konventionelle Si-materialer, hvilket bestemmer deres fremragende egenskaber såsom høj strømtæthed, høj nedbrydningsfeltstyrke og høj driftstemperatur.

For det fjerde MOSFETs banebrydende teknologi og udviklingsretning

Dual Gate Transistorer:Forskellige teknikker forsøges til at lave dual gate transistorer for yderligere at forbedre ydeevnen af ​​MOSFET'er. Dual gate MOS transistorer har bedre krympeevne sammenlignet med single gate, men deres krympeevne er stadig begrænset.

Kort skyttegravseffekt:En vigtig udviklingsretning for MOSFET'er er at løse problemet med kortkanaleffekten. Den korte-kanal-effekt vil begrænse den yderligere forbedring af enhedens ydeevne, så det er nødvendigt at overvinde dette problem ved at reducere krydsdybden af ​​source- og dræn-regionerne og erstatte source- og dræn-PN-forbindelserne med metal-halvlederkontakter.