MOSFETの進化についてご存知ですか？

I. 初期の概念と探求

提案されたコンセプト:MOSFET の発明は、ドイツのリリエンフェルトによって電界効果トランジスタの概念が導入された 1830 年代まで遡ることができます。しかし、この時期の試みは実用的なMOSFETの実現には成功しませんでした。

予備調査:その後、ショーテキ社（ショックレー社）のベル研究所なども電界効果管の発明を研究しようとしたが、同様に成功しなかった。しかし、彼らの研究は後の MOSFET 開発の基礎を築きました。

II. MOSFETの誕生と初期開発

主な進歩:1960 年、カーンとアタラは、二酸化シリコン (SiO2) を使用してバイポーラ トランジスタの性能を向上させる過程で、偶然 MOS 電界効果トランジスタ (略して MOS トランジスタ) を発明しました。この発明により、MOSFET が集積回路製造業界に正式に参入することになりました。

パフォーマンスの向上:半導体プロセス技術の発展に伴い、MOSFET の性能は向上し続けています。例えば、高耐圧パワーMOSの動作電圧は1000Vに達することもあり、低オン抵抗MOSの抵抗値はわずか1Ω、動作周波数はDCから数MHzに及びます。

Ⅲ． MOSFETの幅広い応用と技術革新

広く使用されている:MOSFETは、その優れた性能により、マイクロプロセッサ、メモリ、論理回路などのさまざまな電子デバイスに広く使用されています。現代の電子機器において、MOSFET は不可欠なコンポーネントの 1 つです。

 

技術革新:より高い動作周波数とより高い電力レベルの要件を満たすために、IR は最初のパワー MOSFET を開発しました。その後、IGBT、GTO、IPMなどの多くの新しいタイプのパワーデバイスが導入され、関連分野でますます広く使用されてきました。

材料の革新:技術の進歩に伴い、MOSFET の製造用の新しい材料が研究されています。たとえば、炭化ケイ素 (SiC) 材料は、その優れた物理的特性により注目され、研究され始めています。SiC 材料は、従来の Si 材料と比較して高い熱伝導率と禁制帯幅を持ち、これが高電流密度、高電流などの優れた特性を決定します。破壊電界強度、および高い動作温度。

第四に、MOSFETの最先端技術と開発の方向性

デュアルゲートトランジスタ:MOSFET の性能をさらに向上させるために、デュアル ゲート トランジスタを作成するためにさまざまな技術が試みられています。デュアル ゲート MOS トランジスタは、シングル ゲートに比べて収縮性が優れていますが、依然として限界があります。

 

ショートトレンチ効果:MOSFET の重要な開発方向は、短チャネル効果の問題を解決することです。短チャネル効果はデバイス性能のさらなる向上を制限するため、ソースおよびドレイン領域の接合深さを減らし、ソースおよびドレインの PN 接合を金属 - 半導体コンタクトに置き換えることによって、この問題を克服する必要があります。