Þróun MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) er ferli fullt af nýjungum og byltingum og hægt er að draga saman þróun þess á eftirfarandi lykilstigum:
I. Snemma hugtök og rannsóknir
Hugmynd lögð til:Uppfinninguna á MOSFET má rekja allt til 1830, þegar hugmyndin um sviðsáhrif smára var kynnt af Þjóðverjanum Lilienfeld. Hins vegar, tilraunir á þessu tímabili náðu ekki árangri til að framkvæma hagnýtan MOSFET.
Forrannsókn:Í kjölfarið hafa Bell Labs í Shaw Teki (Shockley) og fleiri einnig reynt að rannsaka uppfinningu á sviði áhrifaröra, en það sama tókst ekki. Rannsóknir þeirra lögðu þó grunninn að síðari þróun MOSFET.
II. Fæðing og frumþróun MOSFETs
Lykilbylting:Árið 1960 fundu Kahng og Atalla fyrir slysni upp MOS sviðsáhrif smára (MOS smári í stuttu máli) í því ferli að bæta afköst tvískauta smára með kísildíoxíði (SiO2). Þessi uppfinning markaði formlega innkomu MOSFETs í samþætta hringrásarframleiðsluiðnaðinn.
Frammistöðuaukning:Með þróun hálfleiðara vinnslutækni heldur frammistaða MOSFET áfram að batna. Til dæmis getur rekstrarspenna háspennuorku MOS náð 1000V, viðnámsgildi lágviðnáms MOS er aðeins 1 ohm og rekstrartíðnin er á bilinu DC til nokkurra megahertz.
III. Víðtæk notkun MOSFETs og tækninýjungar
Mikið notað:MOSFETs eru mikið notaðir í ýmsum rafeindatækjum, svo sem örgjörvum, minningum, rökrásum osfrv., Vegna framúrskarandi frammistöðu þeirra. Í nútíma rafeindatækjum eru MOSFETs einn af ómissandi íhlutunum.
Tækninýjungar:Til að uppfylla kröfur um hærri rekstrartíðni og hærra afl, þróaði IR fyrsta afl MOSFET. í kjölfarið hafa margar nýjar gerðir af aflbúnaði verið kynntar, svo sem IGBT, GTO, IPM, osfrv., og hafa verið meira og meira notað á skyldum sviðum.
Efni nýsköpun:Með framþróun tækninnar er verið að kanna ný efni til framleiðslu á MOSFET; til dæmis eru kísilkarbíð (SiC) efni farin að fá athygli og rannsóknir vegna yfirburða eðliseiginleika þeirra.SiC efni hafa meiri hitaleiðni og bannaða bandbreidd samanborið við hefðbundin Si efni, sem ákvarðar framúrskarandi eiginleika þeirra eins og hár straumþéttleiki, hár sundurliðunarsviðsstyrkur og hátt rekstrarhiti.
Í fjórða lagi, háþróaða tækni og þróunarstefna MOSFET
Dual Gate smári:Verið er að reyna ýmsar aðferðir til að búa til tvíhliða smára til að bæta enn frekar afköst MOSFET. Tvöfalt hlið MOS smári hafa betri rýrnunarhæfni samanborið við eitt hlið, en rýrnun þeirra er enn takmörkuð.
Stuttur skurðaráhrif:Mikilvæg þróunarstefna fyrir MOSFET er að leysa vandamálið með skammrásaráhrifum. Stuttu rásaráhrifin munu takmarka frekari umbætur á afköstum tækisins, svo það er nauðsynlegt að sigrast á þessu vandamáli með því að draga úr mótadýpt uppsprettu- og frárennslissvæða og skipta um upptök og frárennsli PN-mótin fyrir málm-hálfleiðara tengiliði.
Í stuttu máli er þróun MOSFETs ferli frá hugmynd til hagnýtingar, frá frammistöðuaukningu til tækninýjunga og frá efnisrannsóknum til þróunar háþróaðrar tækni. Með stöðugri þróun vísinda og tækni munu MOSFETs halda áfram að gegna mikilvægu hlutverki í rafeindaiðnaðinum í framtíðinni.
Birtingartími: 28. september 2024
