तुम्हाला MOSFET च्या उत्क्रांतीबद्दल माहिती आहे का?

I. सुरुवातीच्या संकल्पना आणि शोध

प्रस्तावित संकल्पना:MOSFET चा शोध 1830 च्या दशकात शोधला जाऊ शकतो, जेव्हा फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टरची संकल्पना जर्मन लिलियनफेल्डने मांडली होती. तथापि, या कालावधीतील प्रयत्नांना व्यावहारिक MOSFET साकार करण्यात यश आले नाही.

एक प्राथमिक अभ्यास:त्यानंतर, शॉ टेकी (शॉकले) च्या बेल लॅब आणि इतरांनी देखील फील्ड इफेक्ट ट्यूबच्या शोधाचा अभ्यास करण्याचा प्रयत्न केला, परंतु ते यशस्वी होऊ शकले नाहीत. तथापि, त्यांच्या संशोधनाने MOSFET च्या नंतरच्या विकासाचा पाया घातला.

II. MOSFETs चा जन्म आणि प्रारंभिक विकास

प्रमुख यश:सिलिकॉन डायऑक्साइड (SiO2) सह द्विध्रुवीय ट्रान्झिस्टरची कार्यक्षमता सुधारण्याच्या प्रक्रियेत 1960 मध्ये, Kahng आणि Atalla यांनी चुकून MOS फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टर (थोडक्यात MOS ट्रान्झिस्टर) चा शोध लावला. या शोधामुळे MOSFETs चा इंटिग्रेटेड सर्किट मॅन्युफॅक्चरिंग उद्योगात औपचारिक प्रवेश झाला.

कामगिरी सुधारणा:सेमीकंडक्टर प्रक्रिया तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, MOSFETs चे कार्यप्रदर्शन सुधारत आहे. उदाहरणार्थ, उच्च-व्होल्टेज पॉवर एमओएसचे ऑपरेटिंग व्होल्टेज 1000V पर्यंत पोहोचू शकते, कमी ऑन-रेझिस्टन्स एमओएसचे प्रतिरोधक मूल्य केवळ 1 ओम आहे आणि ऑपरेटिंग वारंवारता डीसी ते अनेक मेगाहर्ट्झपर्यंत असते.

III. MOSFETs आणि तांत्रिक नवकल्पनाचा विस्तृत वापर

मोठ्या प्रमाणावर वापरले:MOSFET चा वापर त्यांच्या उत्कृष्ट कार्यक्षमतेमुळे विविध इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये, जसे की मायक्रोप्रोसेसर, मेमरी, लॉजिक सर्किट इ. मध्ये केला जातो. आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये, MOSFET हे अपरिहार्य घटकांपैकी एक आहेत.

 

तांत्रिक नवकल्पना:उच्च ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी आणि उच्च उर्जा पातळीच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी, IR ने पहिले पॉवर MOSFET विकसित केले. त्यानंतर, अनेक नवीन प्रकारची उर्जा उपकरणे सादर केली गेली आहेत, जसे की IGBTs, GTOs, IPMs, इ, आणि संबंधित क्षेत्रांमध्ये अधिकाधिक प्रमाणात वापरली गेली आहेत.

साहित्य नवकल्पना:तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे, MOSFET च्या निर्मितीसाठी नवीन साहित्य शोधले जात आहे; उदाहरणार्थ, सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सामग्री त्यांच्या उत्कृष्ट भौतिक गुणधर्मांमुळे लक्ष आणि संशोधन मिळवू लागली आहे. SiC सामग्रीमध्ये पारंपारिक Si सामग्रीच्या तुलनेत उच्च थर्मल चालकता आणि निषिद्ध बँडविड्थ आहे, जे त्यांचे उत्कृष्ट गुणधर्म निर्धारित करते जसे की उच्च वर्तमान घनता, उच्च ब्रेकडाउन फील्ड ताकद, आणि उच्च ऑपरेटिंग तापमान.

चौथे, MOSFET चे अत्याधुनिक तंत्रज्ञान आणि विकासाची दिशा

ड्युअल गेट ट्रान्झिस्टर:MOSFET चे कार्यप्रदर्शन आणखी सुधारण्यासाठी ड्युअल गेट ट्रान्झिस्टर बनवण्यासाठी विविध तंत्रांचा प्रयत्न केला जात आहे. ड्युअल गेट एमओएस ट्रान्झिस्टरमध्ये सिंगल गेटच्या तुलनेत चांगली संकुचितता आहे, परंतु त्यांची संकुचितता अद्याप मर्यादित आहे.

 

लहान खंदक प्रभाव:MOSFETs साठी एक महत्त्वपूर्ण विकास दिशा म्हणजे शॉर्ट-चॅनेल प्रभावाची समस्या सोडवणे. शॉर्ट-चॅनल इफेक्टमुळे डिव्हाइसच्या कार्यप्रदर्शनाच्या पुढील सुधारणेवर मर्यादा येईल, म्हणून स्त्रोत आणि ड्रेन क्षेत्रांची जंक्शन खोली कमी करून आणि स्त्रोत आणि ड्रेन पीएन जंक्शन मेटल-सेमीकंडक्टर संपर्कांसह बदलून या समस्येवर मात करणे आवश्यक आहे.