Oeddech chi'n gwybod am esblygiad MOSFET?

I. Cysyniadau ac archwiliadau cynnar

Cysyniad a gynigir:Gellir olrhain dyfais y MOSFET yn ôl mor bell â'r 1830au, pan gyflwynwyd cysyniad y transistor effaith maes gan Lilienfeld yr Almaen. Fodd bynnag, ni lwyddodd ymdrechion yn ystod y cyfnod hwn i wireddu MOSFET ymarferol.

Astudiaeth ragarweiniol:Yn dilyn hynny, mae Bell Labs y Shaw Teki (Shockley) ac eraill hefyd wedi ceisio astudio dyfeisio tiwbiau effaith maes, ond methodd yr un peth â llwyddo. Fodd bynnag, gosododd eu hymchwil y sylfaen ar gyfer datblygiad diweddarach MOSFET.

II. Genedigaeth a datblygiad cychwynnol MOSFETs

Toriad Allweddol:Ym 1960, dyfeisiodd Kahng ac Atalla yn ddamweiniol y transistor effaith maes MOS (transistor MOS yn fyr) yn y broses o wella perfformiad transistorau deubegwn â silicon deuocsid (SiO2). Roedd y ddyfais hon yn nodi mynediad ffurfiol MOSFETs i'r diwydiant gweithgynhyrchu cylched integredig.

Gwella Perfformiad:Gyda datblygiad technoleg proses lled-ddargludyddion, mae perfformiad MOSFETs yn parhau i wella. Er enghraifft, gall foltedd gweithredu pŵer foltedd uchel MOS gyrraedd 1000V, dim ond 1 ohm yw gwerth gwrthiant MOS gwrth-ymwrthedd isel, ac mae'r amledd gweithredu yn amrywio o DC i sawl megahertz.

III. Cymhwysiad eang o MOSFETs ac arloesedd technolegol

Defnyddir yn helaeth:Defnyddir MOSFETs yn eang mewn amrywiol ddyfeisiau electronig, megis microbroseswyr, atgofion, cylchedau rhesymeg, ac ati, oherwydd eu perfformiad rhagorol. Mewn dyfeisiau electronig modern, mae MOSFETs yn un o'r cydrannau anhepgor.

Arloesedd technolegol:Er mwyn bodloni gofynion amlder gweithredu uwch a lefelau pŵer uwch, datblygodd IR y MOSFET pŵer cyntaf. yn dilyn hynny, mae llawer o fathau newydd o ddyfeisiau pŵer wedi'u cyflwyno, megis IGBTs, GTOs, IPMs, ac ati, ac fe'u defnyddiwyd yn fwy a mwy eang mewn meysydd cysylltiedig.

Arloesedd materol:Gyda datblygiad technoleg, mae deunyddiau newydd yn cael eu harchwilio ar gyfer gwneuthuriad MOSFETs; er enghraifft, mae deunyddiau silicon carbid (SiC) yn dechrau cael sylw ac ymchwil oherwydd eu priodweddau ffisegol uwch.Mae gan ddeunyddiau SiC ddargludedd thermol uwch a lled band gwaharddedig o'i gymharu â deunyddiau Si confensiynol, sy'n pennu eu priodweddau rhagorol megis dwysedd cyfredol uchel, uchel cryfder maes chwalu, a thymheredd gweithredu uchel.

Yn bedwerydd, cyfeiriad technoleg a datblygiad blaengar MOSFET

Transistors Giât Deuol:Mae technegau amrywiol yn cael eu ceisio i wneud transistorau giât ddeuol i wella perfformiad MOSFETs ymhellach. Mae gan transistorau MOS giât ddeuol well crebachu o gymharu â giât sengl, ond mae eu shrinkability yn gyfyngedig o hyd.

Effaith ffos fer:Cyfeiriad datblygu pwysig ar gyfer MOSFETs yw datrys problem yr effaith sianel fer. Bydd yr effaith sianel fer yn cyfyngu ar welliant pellach ym mherfformiad y ddyfais, felly mae angen goresgyn y broblem hon trwy leihau dyfnder cyffordd y rhanbarthau ffynhonnell a draen, a disodli'r ffynhonnell a draenio cyffyrdd PN â chysylltiadau lled-ddargludyddion metel.