Sabías sobre a evolución do MOSFET?

I. Primeiros conceptos e exploracións

Concepto proposto:A invención do MOSFET remóntase á década de 1830, cando o concepto de transistor de efecto de campo foi introducido polo alemán Lilienfeld. Non obstante, os intentos durante este período non lograron realizar un MOSFET práctico.

Un estudo preliminar:Posteriormente, os Bell Labs do Shaw Teki (Shockley) e outros tamén intentaron estudar a invención dos tubos de efecto de campo, pero o mesmo non o conseguiu. Non obstante, a súa investigación sentou as bases para o desenvolvemento posterior de MOSFET.

II. O nacemento e o desenvolvemento inicial dos MOSFET

Avance clave:En 1960, Kahng e Atalla inventaron accidentalmente o transistor de efecto de campo MOS (transistor MOS para abreviar) no proceso de mellorar o rendemento dos transistores bipolares con dióxido de silicio (SiO2). Este invento marcou a entrada formal dos MOSFET na industria de fabricación de circuítos integrados.

Mellora do rendemento:Co desenvolvemento da tecnoloxía de procesos de semicondutores, o rendemento dos MOSFET segue mellorando. Por exemplo, a tensión de funcionamento do MOS de alta tensión pode alcanzar os 1000 V, o valor de resistencia do MOS de baixa resistencia é de só 1 ohmio e a frecuencia de funcionamento varía de CC a varios megahercios.

III. Ampla aplicación de MOSFET e innovación tecnolóxica

Amplamente utilizado:Os MOSFET son amplamente utilizados en varios dispositivos electrónicos, como microprocesadores, memorias, circuítos lóxicos, etc., debido ao seu excelente rendemento. Nos dispositivos electrónicos modernos, os MOSFET son un dos compoñentes indispensables.

Innovación tecnolóxica:Co fin de cumprir os requisitos de frecuencias de operación máis altas e niveis de potencia máis altos, IR desenvolveu o primeiro MOSFET de potencia. posteriormente, introducíronse moitos novos tipos de dispositivos de potencia, como IGBT, GTO, IPM, etc., e foron cada vez máis utilizados en campos relacionados.

Innovación material:Co avance da tecnoloxía, estanse explorando novos materiais para a fabricación de MOSFET; por exemplo, os materiais de carburo de silicio (SiC) están comezando a recibir atención e investigación debido ás súas propiedades físicas superiores. Os materiais SiC teñen unha condutividade térmica máis alta e un ancho de banda prohibido en comparación cos materiais Si convencionais, o que determina as súas excelentes propiedades, como a alta densidade de corrente, a alta intensidade de campo de ruptura e alta temperatura de funcionamento.

En cuarto lugar, a tecnoloxía de punta e a dirección de desenvolvemento de MOSFET

Transistores de porta dual:Estase intentando varias técnicas para fabricar transistores de dobre porta para mellorar aínda máis o rendemento dos MOSFET. Os transistores MOS de porta dual teñen unha mellor capacidade de contracción en comparación cos transistores de porta única, pero a súa capacidade de contracción aínda é limitada.

Efecto trincheira curta:Unha dirección de desenvolvemento importante para os MOSFET é resolver o problema do efecto de canle curto. O efecto de canle curto limitará a mellora adicional do rendemento do dispositivo, polo que é necesario superar este problema reducindo a profundidade de unión das rexións fonte e drenaxe e substituíndo as unións PN fonte e drenaxe por contactos de metal-semicondutores.