MOSFET ൻ്റെ പരിണാമത്തെക്കുറിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് അറിയാമോ?

I. ആദ്യകാല ആശയങ്ങളും പര്യവേക്ഷണങ്ങളും

നിർദ്ദേശിച്ച ആശയം:ഫീൽഡ് ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ എന്ന ആശയം ജർമ്മൻ ലിലിയൻഫെൽഡ് അവതരിപ്പിച്ച 1830-കളിൽ MOSFET ൻ്റെ കണ്ടുപിടുത്തം കണ്ടെത്താൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ഈ കാലയളവിലെ ശ്രമങ്ങൾ ഒരു പ്രായോഗിക MOSFET സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിൽ വിജയിച്ചില്ല.

ഒരു പ്രാഥമിക പഠനം:തുടർന്ന്, ഷാ ടെക്കിയുടെ (ഷോക്ക്ലി) ബെൽ ലാബുകളും മറ്റുള്ളവരും ഫീൽഡ് ഇഫക്റ്റ് ട്യൂബുകളുടെ കണ്ടുപിടുത്തത്തെക്കുറിച്ച് പഠിക്കാൻ ശ്രമിച്ചുവെങ്കിലും അത് വിജയിച്ചില്ല. എന്നിരുന്നാലും, അവരുടെ ഗവേഷണം MOSFET ൻ്റെ പിന്നീടുള്ള വികസനത്തിന് അടിത്തറയിട്ടു.

II. MOSFET-കളുടെ ജനനവും പ്രാരംഭ വികാസവും

പ്രധാന വഴിത്തിരിവ്:സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡ് (SiO2) ഉപയോഗിച്ച് ബൈപോളാർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്ന പ്രക്രിയയിൽ 1960-ൽ കഹ്ങും അടല്ലയും ആകസ്മികമായി MOS ഫീൽഡ് ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ (ചുരുക്കത്തിൽ MOS ട്രാൻസിസ്റ്റർ) കണ്ടുപിടിച്ചു. ഈ കണ്ടുപിടുത്തം ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് നിർമ്മാണ വ്യവസായത്തിലേക്കുള്ള MOSFET-കളുടെ ഔപചാരികമായ പ്രവേശനം അടയാളപ്പെടുത്തി.

പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തൽ:അർദ്ധചാലക പ്രക്രിയ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികാസത്തോടെ, MOSFET- കളുടെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നത് തുടരുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് പവർ MOS- ൻ്റെ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് വോൾട്ടേജ് 1000V ൽ എത്താം, കുറഞ്ഞ ഓൺ-റെസിസ്റ്റൻസ് MOS ൻ്റെ പ്രതിരോധ മൂല്യം 1 ഓം മാത്രമാണ്, കൂടാതെ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി ഡിസി മുതൽ നിരവധി മെഗാഹെർട്സ് വരെയാണ്.

III. MOSFET- കളുടെ വിപുലമായ പ്രയോഗവും സാങ്കേതിക നവീകരണവും

വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്:മൈക്രോപ്രൊസസ്സറുകൾ, മെമ്മറികൾ, ലോജിക് സർക്യൂട്ടുകൾ മുതലായ വിവിധ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളിൽ MOSFET-കൾ അവയുടെ മികച്ച പ്രകടനം കാരണം വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ആധുനിക ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളിൽ, MOSFET കൾ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത ഘടകങ്ങളിലൊന്നാണ്.

 

സാങ്കേതിക നവീകരണം:ഉയർന്ന പ്രവർത്തന ആവൃത്തികളുടെയും ഉയർന്ന പവർ ലെവലുകളുടെയും ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി, IR ആദ്യത്തെ പവർ MOSFET വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. തുടർന്ന്, IGBT-കൾ, GTO-കൾ, IPM-കൾ മുതലായവ പോലെയുള്ള നിരവധി പുതിയ തരം പവർ ഉപകരണങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കപ്പെട്ടു, അവ അനുബന്ധ മേഖലകളിൽ കൂടുതൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെട്ടു.

മെറ്റീരിയൽ നവീകരണം:സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പുരോഗതിക്കൊപ്പം, മോസ്ഫെറ്റുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിനായി പുതിയ സാമഗ്രികൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു; ഉദാഹരണത്തിന്, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC) സാമഗ്രികൾ അവയുടെ ഉയർന്ന ഭൗതിക ഗുണങ്ങളാൽ ശ്രദ്ധയും ഗവേഷണവും സ്വീകരിക്കാൻ തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത Si വസ്തുക്കളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ SiC മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ഉയർന്ന താപ ചാലകതയും നിരോധിത ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും ഉണ്ട്, ഇത് ഉയർന്ന വൈദ്യുത സാന്ദ്രത, ഉയർന്നത് എന്നിങ്ങനെയുള്ള മികച്ച ഗുണങ്ങളെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു. തകർച്ച ഫീൽഡ് ശക്തി, ഉയർന്ന പ്രവർത്തന താപനില.

നാലാമത്, MOSFET-ൻ്റെ അത്യാധുനിക സാങ്കേതികവിദ്യയും വികസന ദിശയും

ഡ്യുവൽ ഗേറ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ:MOSFET-കളുടെ പ്രകടനം കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഇരട്ട ഗേറ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ വിവിധ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ പരീക്ഷിച്ചുവരുന്നു. സിംഗിൾ ഗേറ്റിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഇരട്ട ഗേറ്റ് MOS ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾക്ക് മികച്ച ചുരുങ്ങൽ ഉണ്ട്, എന്നാൽ അവയുടെ ചുരുങ്ങൽ ഇപ്പോഴും പരിമിതമാണ്.

 

ഷോർട്ട് ട്രെഞ്ച് പ്രഭാവം:ഷോർട്ട്-ചാനൽ ഇഫക്റ്റിൻ്റെ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുക എന്നതാണ് MOSFET-കൾക്കുള്ള ഒരു പ്രധാന വികസന ദിശ. ഷോർട്ട്-ചാനൽ ഇഫക്റ്റ് ഉപകരണത്തിൻ്റെ പ്രകടനത്തിൻ്റെ കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ പരിമിതപ്പെടുത്തും, അതിനാൽ ഉറവിടത്തിൻ്റെയും ഡ്രെയിനേജ് മേഖലകളുടെയും ജംഗ്ഷൻ ഡെപ്ത് കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെയും സോഴ്സ്, ഡ്രെയിൻ പിഎൻ ജംഗ്ഷനുകൾ മാറ്റി മെറ്റൽ-സെമികണ്ടക്റ്റർ കോൺടാക്റ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഈ പ്രശ്നം മറികടക്കാൻ അത് ആവശ്യമാണ്.