MOSFET의 진화에 대해 알고 계셨나요?

MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)의 진화는 혁신과 혁신으로 가득 찬 프로세스이며, 그 개발은 다음과 같은 주요 단계로 요약될 수 있습니다.

I. 초기 개념과 탐구

제안된 개념:MOSFET의 발명은 독일 Lilienfeld가 전계 효과 트랜지스터의 개념을 도입한 1830년대까지 거슬러 올라갑니다. 그러나 이 기간 동안의 시도는 실용적인 MOSFET의 구현에는 성공하지 못했다.

예비 연구:그 후 Shaw Teki(Shockley)의 Bell Labs와 다른 사람들도 전계 효과 튜브의 발명을 연구하려고 시도했지만 성공하지 못했습니다. 그러나 그들의 연구는 이후 MOSFET 개발의 토대를 마련했습니다.

II. MOSFET의 탄생과 초기 개발

주요 혁신:1960년 Kahng과 Atalla는 이산화규소(SiO2)를 사용하여 바이폴라 트랜지스터의 성능을 향상시키는 과정에서 우연히 MOS 전계 효과 트랜지스터(줄여서 MOS 트랜지스터)를 발명했습니다. 이 발명은 MOSFET이 집적 회로 제조 산업에 공식적으로 진입했음을 의미합니다.

성능 향상:반도체 공정 기술의 발전으로 MOSFET의 성능은 계속해서 향상되고 있습니다. 예를 들어, 고전압 전력 MOS의 작동 전압은 1000V에 도달할 수 있고, 낮은 온 저항 MOS의 저항 값은 1Ω에 불과하며 작동 주파수 범위는 DC에서 수 메가헤르츠까지입니다.

III. MOSFET의 폭넓은 적용과 기술 혁신

널리 사용되는:MOSFET은 우수한 성능으로 인해 마이크로 프로세서, 메모리, 논리 회로 등 다양한 전자 장치에 널리 사용됩니다. 현대 전자 장치에서 MOSFET은 없어서는 안 될 부품 중 하나입니다.

기술 혁신:더 높은 작동 주파수와 더 높은 전력 레벨에 대한 요구 사항을 충족하기 위해 IR은 최초의 전력 MOSFET을 개발했습니다. 이후 IGBT, GTO, IPM 등과 같은 새로운 유형의 전력 장치가 많이 출시되었으며 관련 분야에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다.

소재 혁신:기술이 발전함에 따라 MOSFET 제조를 위한 새로운 재료가 연구되고 있습니다. 예를 들어, 탄화규소(SiC) 소재는 우수한 물리적 특성으로 인해 주목과 연구를 받기 시작했습니다. SiC 소재는 기존 Si 소재에 비해 열전도율과 금지 대역폭이 더 높기 때문에 높은 전류 밀도, 높은 전류 밀도, 높은 전류 밀도 등 우수한 특성을 결정합니다. 파괴 전계 강도 및 높은 작동 온도.

넷째, MOSFET의 첨단기술과 개발방향

듀얼 게이트 트랜지스터:MOSFET의 성능을 더욱 향상시키기 위해 듀얼 게이트 트랜지스터를 만들기 위해 다양한 기술이 시도되고 있습니다. 듀얼 게이트 MOS 트랜지스터는 단일 게이트에 비해 수축성이 우수하지만 수축성은 여전히 제한적입니다.

짧은 트렌치 효과:MOSFET의 중요한 개발 방향은 단채널 효과 문제를 해결하는 것입니다. 단채널 효과는 소자 성능의 추가적인 향상을 제한하므로 소스 및 드레인 영역의 접합 깊이를 줄이고 소스 및 드레인 PN 접합을 금속-반도체 접점으로 교체하여 이 문제를 극복해야 합니다.