Ang ebolusyon ng MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) ay isang prosesong puno ng mga inobasyon at tagumpay, at ang pag-unlad nito ay maaaring ibuod sa mga sumusunod na pangunahing yugto:
I. Mga unang konsepto at eksplorasyon
Iminungkahing konsepto:Ang pag-imbento ng MOSFET ay maaaring masubaybayan hanggang sa 1830s, nang ang konsepto ng field effect transistor ay ipinakilala ng German Lilienfeld. Gayunpaman, ang mga pagtatangka sa panahong ito ay hindi nagtagumpay sa pagsasakatuparan ng isang praktikal na MOSFET.
Isang paunang pag-aaral:Kasunod nito, sinubukan din ng Bell Labs ng Shaw Teki (Shockley) at ng iba pa na pag-aralan ang pag-imbento ng mga field effect tubes, ngunit nabigo ang parehong nagtagumpay. Gayunpaman, ang kanilang pananaliksik ay naglatag ng pundasyon para sa pag-unlad sa hinaharap ng MOSFET.
II. Ang pagsilang at paunang pag-unlad ng mga MOSFET
Key Breakthrough:Noong 1960, hindi sinasadyang naimbento nina Kahng at Atalla ang MOS field effect transistor (MOS transistor para sa maikli) sa proseso ng pagpapabuti ng pagganap ng mga bipolar transistor na may silicon dioxide (SiO2). Ang imbensyon na ito ay minarkahan ang pormal na pagpasok ng mga MOSFET sa integrated circuit manufacturing industry.
Pagpapahusay ng Pagganap:Sa pagbuo ng teknolohiya ng proseso ng semiconductor, ang pagganap ng mga MOSFET ay patuloy na bumubuti. Halimbawa, ang operating boltahe ng high-voltage power MOS ay maaaring umabot sa 1000V, ang resistance value ng low on-resistance MOS ay 1 ohm lamang, at ang operating frequency ay mula sa DC hanggang ilang megahertz.
III. Malawak na aplikasyon ng mga MOSFET at teknolohikal na pagbabago
Malawakang ginagamit:Ang mga MOSFET ay malawakang ginagamit sa iba't ibang mga elektronikong aparato, tulad ng mga microprocessor, memory, logic circuit, atbp., dahil sa kanilang mahusay na pagganap. Sa modernong mga elektronikong aparato, ang MOSFET ay isa sa mga kailangang-kailangan na bahagi.
Teknolohikal na pagbabago:Upang matugunan ang mga kinakailangan ng mas mataas na operating frequency at mas mataas na antas ng kapangyarihan, binuo ng IR ang unang power MOSFET. kasunod nito, maraming bagong uri ng mga power device ang ipinakilala, tulad ng mga IGBT, GTO, IPM, atbp., at naging mas malawak na ginagamit sa mga kaugnay na larangan.
Materyal na pagbabago:Sa pagsulong ng teknolohiya, ang mga bagong materyales ay ginalugad para sa paggawa ng mga MOSFET; halimbawa, ang mga silicon carbide (SiC) na materyales ay nagsisimula nang makatanggap ng atensyon at pananaliksik dahil sa kanilang superior na pisikal na katangian. lakas ng breakdown field, at mataas na operating temperatura.
Pang-apat, ang makabagong teknolohiya at direksyon ng pag-unlad ng MOSFET
Dual Gate Transistors:Sinusubukan ang iba't ibang mga diskarte na gumawa ng dual gate transistors upang higit pang mapabuti ang pagganap ng mga MOSFET. Ang dual gate MOS transistors ay may mas mahusay na shrinkability kumpara sa single gate, ngunit ang kanilang shrinkability ay limitado pa rin.
Maikling trench effect:Ang isang mahalagang direksyon ng pag-unlad para sa mga MOSFET ay upang malutas ang problema ng epekto ng maikling channel. Ang short-channel effect ay maglilimita sa higit pang pagpapabuti ng performance ng device, kaya kinakailangan na malampasan ang problemang ito sa pamamagitan ng pagbawas sa junction depth ng source at drain region, at pagpapalit sa source at drain PN junctions ng metal-semiconductor contact.
Sa buod, ang ebolusyon ng mga MOSFET ay isang proseso mula sa konsepto hanggang sa praktikal na aplikasyon, mula sa pagpapahusay ng pagganap hanggang sa teknolohikal na pagbabago, at mula sa paggalugad ng materyal hanggang sa pagbuo ng makabagong teknolohiya. Sa patuloy na pag-unlad ng agham at teknolohiya, ang mga MOSFET ay patuloy na gaganap ng mahalagang papel sa industriya ng electronics sa hinaharap.
Oras ng post: Set-28-2024
