MOSFET పరిణామం గురించి మీకు తెలుసా?

I. ప్రారంభ భావనలు మరియు అన్వేషణలు

ప్రతిపాదించిన కాన్సెప్ట్:MOSFET యొక్క ఆవిష్కరణ 1830ల నాటికే, ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క భావనను జర్మన్ లిలియన్‌ఫెల్డ్ ప్రవేశపెట్టినప్పుడు గుర్తించవచ్చు. అయితే, ఈ కాలంలో చేసిన ప్రయత్నాలు ఆచరణాత్మకమైన MOSFETని గ్రహించడంలో విజయవంతం కాలేదు.

ప్రాథమిక అధ్యయనం:తదనంతరం, షా టేకి (షాక్లీ) యొక్క బెల్ ల్యాబ్స్ మరియు ఇతరులు కూడా ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్యూబ్‌ల ఆవిష్కరణను అధ్యయనం చేసేందుకు ప్రయత్నించారు, అయితే అవి విజయవంతం కాలేదు. అయినప్పటికీ, వారి పరిశోధన MOSFET యొక్క తరువాతి అభివృద్ధికి పునాది వేసింది.

II. MOSFETల పుట్టుక మరియు ప్రారంభ అభివృద్ధి

కీలక పురోగతి:1960లో, కహ్ంగ్ మరియు అటాల్లా సిలికాన్ డయాక్సైడ్ (SiO2)తో బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్‌ల పనితీరును మెరుగుపరిచే ప్రక్రియలో అనుకోకుండా MOS ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ (సంక్షిప్తంగా MOS ట్రాన్సిస్టర్)ను కనుగొన్నారు. ఈ ఆవిష్కరణ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీ పరిశ్రమలోకి MOSFETల అధికారిక ప్రవేశాన్ని గుర్తించింది.

పనితీరు మెరుగుదల:సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియ సాంకేతికత అభివృద్ధితో, MOSFETల పనితీరు మెరుగుపడుతోంది. ఉదాహరణకు, అధిక-వోల్టేజ్ పవర్ MOS యొక్క ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ 1000Vకి చేరుకుంటుంది, తక్కువ ఆన్-రెసిస్టెన్స్ MOS యొక్క ప్రతిఘటన విలువ 1 ఓం మాత్రమే, మరియు ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ DC నుండి అనేక మెగాహెర్ట్జ్ వరకు ఉంటుంది.

III. MOSFETలు మరియు సాంకేతిక ఆవిష్కరణల విస్తృత అప్లికేషన్

విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది:MOSFET లు మైక్రోప్రాసెసర్‌లు, మెమరీలు, లాజిక్ సర్క్యూట్‌లు మొదలైన వివిధ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో వాటి అద్భుతమైన పనితీరు కారణంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో, MOSFET లు అనివార్యమైన భాగాలలో ఒకటి.

 

సాంకేతిక ఆవిష్కరణ:అధిక ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీలు మరియు అధిక శక్తి స్థాయిల అవసరాలను తీర్చడానికి, IR మొదటి పవర్ MOSFETని అభివృద్ధి చేసింది. తదనంతరం, IGBTలు, GTOలు, IPMలు మొదలైన అనేక కొత్త రకాల పవర్ పరికరాలు పరిచయం చేయబడ్డాయి మరియు సంబంధిత రంగాలలో మరింత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

మెటీరియల్ ఆవిష్కరణ:సాంకేతికత అభివృద్ధితో, MOSFETల తయారీకి కొత్త పదార్థాలు అన్వేషించబడుతున్నాయి; ఉదాహరణకు, సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) పదార్థాలు వాటి అత్యుత్తమ భౌతిక లక్షణాల కారణంగా దృష్టిని మరియు పరిశోధనను పొందడం ప్రారంభించాయి.SiC పదార్థాలు సాంప్రదాయ Si పదార్థాలతో పోలిస్తే అధిక ఉష్ణ వాహకత మరియు నిషేధిత బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను కలిగి ఉంటాయి, ఇది అధిక కరెంట్ సాంద్రత, అధిక వంటి వాటి అద్భుతమైన లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది. బ్రేక్డౌన్ ఫీల్డ్ బలం మరియు అధిక ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత.

నాల్గవది, MOSFET యొక్క అత్యాధునిక సాంకేతికత మరియు అభివృద్ధి దిశ

డ్యూయల్ గేట్ ట్రాన్సిస్టర్లు:MOSFETల పనితీరును మరింత మెరుగుపరచడానికి డ్యూయల్ గేట్ ట్రాన్సిస్టర్‌లను తయారు చేయడానికి వివిధ సాంకేతికతలు ప్రయత్నించబడుతున్నాయి. ద్వంద్వ గేట్ MOS ట్రాన్సిస్టర్‌లు సింగిల్ గేట్‌తో పోలిస్తే మెరుగైన సంకోచాన్ని కలిగి ఉంటాయి, అయితే వాటి సంకోచం ఇప్పటికీ పరిమితంగానే ఉంది.

 

చిన్న కందకం ప్రభావం:షార్ట్-ఛానల్ ప్రభావం యొక్క సమస్యను పరిష్కరించడం MOSFETల కోసం ఒక ముఖ్యమైన అభివృద్ధి దిశ. షార్ట్-ఛానల్ ప్రభావం పరికరం పనితీరు యొక్క మరింత మెరుగుదలను పరిమితం చేస్తుంది, కాబట్టి మూలం మరియు కాలువ ప్రాంతాల యొక్క జంక్షన్ లోతును తగ్గించడం ద్వారా మరియు మూలం మరియు డ్రెయిన్ PN జంక్షన్‌లను మెటల్-సెమీకండక్టర్ పరిచయాలతో భర్తీ చేయడం ద్వారా ఈ సమస్యను అధిగమించడం అవసరం.