Die evolusie van MOSFET (metaal-oksied-halfgeleier veld-effek transistor) is 'n proses vol innovasies en deurbrake, en die ontwikkeling daarvan kan in die volgende sleutelstadia opgesom word:
I. Vroeë konsepte en verkennings
Konsep voorgestel:Die uitvinding van die MOSFET kan so ver teruggevoer word as die 1830's, toe die konsep van die veldeffektransistor deur die Duitser Lilienfeld bekend gestel is. Pogings gedurende hierdie tydperk het egter nie daarin geslaag om 'n praktiese MOSFET te verwesenlik nie.
'n Voorlopige studie:Daarna het die Bell Labs van die Shaw Teki (Shockley) en ander ook probeer om die uitvinding van veldeffekbuise te bestudeer, maar dieselfde kon nie slaag nie. Hulle navorsing het egter die grondslag gelê vir die latere ontwikkeling van MOSFET.
II. Die geboorte en aanvanklike ontwikkeling van MOSFET's
Sleuteldeurbraak:In 1960 het Kahng en Atalla per ongeluk die MOS-veldeffektransistor (kortweg MOS-transistor) uitgevind in die proses om die werkverrigting van bipolêre transistors met silikondioksied (SiO2) te verbeter. Hierdie uitvinding was die formele toetrede van MOSFET's tot die vervaardigingsbedryf vir geïntegreerde stroombane.
Prestasieverbetering:Met die ontwikkeling van halfgeleierprosestegnologie verbeter die werkverrigting van MOSFET's steeds. Byvoorbeeld, die bedryfspanning van hoëspanningskrag MOS kan 1000V bereik, die weerstandswaarde van lae-weerstand MOS is slegs 1 ohm, en die bedryfsfrekwensie wissel van GS tot verskeie megahertz.
III. Wye toepassing van MOSFET's en tegnologiese innovasie
Wyd gebruik:MOSFET's word wyd gebruik in verskeie elektroniese toestelle, soos mikroverwerkers, geheues, logiese stroombane, ens., vanweë hul uitstekende werkverrigting. In moderne elektroniese toestelle is MOSFET's een van die onontbeerlike komponente.
Tegnologiese innovasie:Om aan die vereistes van hoër bedryfsfrekwensies en hoër kragvlakke te voldoen, het IR die eerste krag MOSFET ontwikkel. daarna is baie nuwe tipes kragtoestelle bekendgestel, soos IGBT's, GTO's, IPM's, ens., en is al hoe meer wyd gebruik in verwante velde.
Materiële innovasie:Met die vooruitgang van tegnologie word nuwe materiale vir die vervaardiging van MOSFET's ondersoek; byvoorbeeld, silikonkarbied (SiC)-materiale begin aandag en navorsing kry as gevolg van hul voortreflike fisiese eienskappe.SiC-materiale het hoër termiese geleidingsvermoë en verbode bandwydte in vergelyking met konvensionele Si-materiale, wat hul uitstekende eienskappe bepaal soos hoë stroomdigtheid, hoë afbreekveldsterkte en hoë bedryfstemperatuur.
Vierdens, MOSFET se voorpunttegnologie en ontwikkelingsrigting
Dual Gate Transistors:Verskeie tegnieke word probeer om dubbelhek-transistors te maak om die werkverrigting van MOSFET's verder te verbeter. Dubbelhek MOS-transistors het beter krimpbaarheid in vergelyking met enkelhek, maar hul krimpbaarheid is steeds beperk.
Kort sloot effek:'n Belangrike ontwikkelingsrigting vir MOSFET's is om die probleem van die kortkanaal-effek op te los. Die kortkanaal-effek sal die verdere verbetering van die toestelprestasie beperk, daarom is dit nodig om hierdie probleem te oorkom deur die aansluitingsdiepte van die bron- en dreinstreke te verminder, en die bron- en drein-PN-aansluitings met metaal-halfgeleierkontakte te vervang.
Samevattend is die evolusie van MOSFET's 'n proses van konsep tot praktiese toepassing, van prestasieverbetering tot tegnologiese innovasie, en van materiaalverkenning tot die ontwikkeling van voorpunttegnologie. Met die voortdurende ontwikkeling van wetenskap en tegnologie, sal MOSFET's voortgaan om 'n belangrike rol in die elektroniese industrie in die toekoms te speel.
Postyd: 28 September 2024
