Vai zinājāt par MOSFET attīstību?

I. Agrīnās koncepcijas un pētījumi

Piedāvātā koncepcija:MOSFET izgudrojums ir meklējams jau 1830. gados, kad lauka efekta tranzistora jēdzienu ieviesa vācietis Lilienfelds. Tomēr mēģinājumi šajā periodā neizdevās realizēt praktisku MOSFET.

Sākotnējais pētījums:Pēc tam Shaw Teki (Shockley) Bell Labs un citi ir mēģinājuši izpētīt lauka efektu lampu izgudrojumu, taču tas neizdevās. Tomēr viņu pētījumi lika pamatu vēlākai MOSFET attīstībai.

II. MOSFET dzimšana un sākotnējā attīstība

Galvenais izrāviens:1960. gadā Kahngs un Atalla nejauši izgudroja MOS lauka efekta tranzistoru (īsumā MOS tranzistoru), uzlabojot bipolāru tranzistoru darbību ar silīcija dioksīdu (SiO2). Šis izgudrojums iezīmēja MOSFET formālu ienākšanu integrālo shēmu ražošanas nozarē.

Veiktspējas uzlabošana:Attīstoties pusvadītāju procesa tehnoloģijai, MOSFET veiktspēja turpina uzlaboties. Piemēram, augstsprieguma jaudas MOS darba spriegums var sasniegt 1000 V, zemas pretestības MOS pretestības vērtība ir tikai 1 oms, un darba frekvence svārstās no līdzstrāvas līdz vairākiem megaherciem.

III. Plašs MOSFET un tehnoloģisko jauninājumu pielietojums

Plaši izmantots:MOSFET tiek plaši izmantoti dažādās elektroniskās ierīcēs, piemēram, mikroprocesoros, atmiņās, loģiskajās shēmās u.c. to izcilās veiktspējas dēļ. Mūsdienu elektroniskajās ierīcēs MOSFET ir viena no neaizstājamām sastāvdaļām.

 

Tehnoloģiskās inovācijas:Lai izpildītu augstākas darbības frekvences un augstākas jaudas prasības, IR izstrādāja pirmo jaudas MOSFET. pēc tam tika ieviesti daudzi jauni barošanas ierīču veidi, piemēram, IGBT, GTO, IPM utt., un tos arvien plašāk izmanto saistītās jomās.

Materiālu jauninājumi:Attīstoties tehnoloģijām, tiek pētīti jauni materiāli MOSFET izgatavošanai; piemēram, silīcija karbīda (SiC) materiāli sāk pievērst uzmanību un pētīt to izcilo fizikālo īpašību dēļ.SiC materiāliem ir augstāka siltumvadītspēja un aizliegts joslas platums salīdzinājumā ar parastajiem Si materiāliem, kas nosaka to izcilās īpašības, piemēram, augstu strāvas blīvumu, augstu sabrukšanas lauka stiprums un augsta darba temperatūra.

Ceturtkārt, MOSFET visprogresīvākā tehnoloģija un attīstības virziens

Divu vārtu tranzistori:Tiek izmēģināti dažādi paņēmieni, lai izgatavotu divu vārtu tranzistorus, lai vēl vairāk uzlabotu MOSFET veiktspēju. Divu vārtu MOS tranzistoriem ir labāka saraušanās spēja, salīdzinot ar vienvārtu, taču to saraušanās spēja joprojām ir ierobežota.

 

Īsas tranšejas efekts:Svarīgs MOSFET attīstības virziens ir īso kanālu efekta problēmas risināšana. Īsā kanāla efekts ierobežos turpmāku ierīces veiktspējas uzlabošanu, tāpēc ir jāpārvar šī problēma, samazinot avota un drenāžas reģionu savienojuma dziļumu un aizstājot avota un notekas PN savienojumus ar metāla pusvadītāju kontaktiem.