Tahukah Anda tentang evolusi MOSFET?

Evolusi MOSFET (Transistor Efek Medan Logam-Oksida-Semikonduktor) adalah proses yang penuh dengan inovasi dan terobosan, dan perkembangannya dapat diringkas dalam tahapan utama berikut:

I. Konsep dan eksplorasi awal

Konsep yang diusulkan:Penemuan MOSFET dapat ditelusuri kembali ke tahun 1830-an, ketika konsep transistor efek medan diperkenalkan oleh Lilienfeld dari Jerman. Namun, upaya selama periode ini tidak berhasil mewujudkan MOSFET praktis.

Sebuah studi pendahuluan:Selanjutnya, Bell Labs dari Shaw Teki (Shockley) dan lainnya juga mencoba mempelajari penemuan tabung efek medan, tetapi gagal. Namun, penelitian mereka meletakkan dasar bagi pengembangan MOSFET selanjutnya.

II. Kelahiran dan perkembangan awal MOSFET

Terobosan Utama:Pada tahun 1960, Kahng dan Atalla secara tidak sengaja menemukan transistor efek medan MOS (disingkat transistor MOS) dalam proses meningkatkan kinerja transistor bipolar dengan silikon dioksida (SiO2). Penemuan ini menandai masuknya MOSFET secara formal ke dalam industri manufaktur sirkuit terpadu.

Peningkatan Kinerja:Dengan berkembangnya teknologi proses semikonduktor, kinerja MOSFET terus meningkat. Misalnya, tegangan operasi MOS daya tegangan tinggi dapat mencapai 1000V, nilai resistansi MOS resistansi rendah hanya 1 ohm, dan frekuensi operasi berkisar dari DC hingga beberapa megahertz.

AKU AKU AKU. Penerapan MOSFET yang luas dan inovasi teknologi

Banyak digunakan:MOSFET banyak digunakan di berbagai perangkat elektronik, seperti mikroprosesor, memori, rangkaian logika, dll, karena kinerjanya yang sangat baik. Pada perangkat elektronik modern, MOSFET merupakan salah satu komponen yang sangat diperlukan.

Inovasi teknologi:Untuk memenuhi persyaratan frekuensi operasi yang lebih tinggi dan tingkat daya yang lebih tinggi, IR mengembangkan MOSFET daya pertama. selanjutnya, banyak jenis perangkat listrik baru telah diperkenalkan, seperti IGBT, GTO, IPM, dll., dan semakin banyak digunakan di bidang terkait.

Inovasi materi:Dengan kemajuan teknologi, material baru sedang dieksplorasi untuk pembuatan MOSFET; misalnya, bahan silikon karbida (SiC) mulai mendapat perhatian dan penelitian karena sifat fisiknya yang unggul. Bahan SiC memiliki konduktivitas termal yang lebih tinggi dan bandwidth terlarang dibandingkan dengan bahan Si konvensional, yang menentukan sifat unggulnya seperti kerapatan arus yang tinggi, tinggi kekuatan medan kerusakan, dan suhu operasi yang tinggi.

Keempat, teknologi mutakhir dan arah pengembangan MOSFET

Transistor Gerbang Ganda:Berbagai teknik sedang dicoba untuk membuat transistor gerbang ganda untuk lebih meningkatkan kinerja MOSFET. Transistor MOS gerbang ganda memiliki penyusutan yang lebih baik dibandingkan dengan gerbang tunggal, namun penyusutannya masih terbatas.

Efek parit pendek:Arah pengembangan penting MOSFET adalah memecahkan masalah efek saluran pendek. Efek saluran pendek akan membatasi peningkatan lebih lanjut kinerja perangkat, sehingga masalah ini perlu diatasi dengan mengurangi kedalaman persimpangan daerah sumber dan saluran, dan mengganti sambungan PN sumber dan saluran dengan kontak logam-semikonduktor.

Singkatnya, evolusi MOSFET adalah proses dari konsep hingga penerapan praktis, dari peningkatan kinerja hingga inovasi teknologi, dan dari eksplorasi material hingga pengembangan teknologi mutakhir. Dengan terus berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, MOSFET akan terus memainkan peran penting dalam industri elektronik di masa depan.