តើអ្នកដឹងអំពីការវិវត្តន៍របស់ MOSFET ទេ?

I. គំនិតដំបូង និងការរុករក

គំនិតដែលបានស្នើឡើង៖ការច្នៃប្រឌិតរបស់ MOSFET អាចត្រូវបានតាមដានរហូតដល់ឆ្នាំ 1830 នៅពេលដែលគំនិតនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័របែបផែនវាលត្រូវបានណែនាំដោយជនជាតិអាល្លឺម៉ង់ Lilienfeld ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការព្យាយាមក្នុងអំឡុងពេលនេះមិនបានជោគជ័យក្នុងការសម្រេចបាន MOSFET ជាក់ស្តែងនោះទេ។

ការសិក្សាបឋម៖ក្រោយមក មន្ទីរពិសោធន៍ Bell Labs នៃ Shaw Teki (Shockley) និងអ្នកផ្សេងទៀតក៏បានព្យាយាមសិក្សាការច្នៃប្រឌិតនៃ Field Effect Tubes ដែរ ប៉ុន្តែមិនបានជោគជ័យដូចគ្នា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការស្រាវជ្រាវរបស់ពួកគេបានចាក់គ្រឹះសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍ MOSFET នៅពេលក្រោយ។

II. កំណើតនិងការអភិវឌ្ឍដំបូងនៃ MOSFETs

របកគំហើញគន្លឹះ៖នៅឆ្នាំ 1960 Kahng និង Atalla បានបង្កើតដោយចៃដន្យនូវត្រង់ស៊ីស្ទ័រ MOS field effect (MOS transistor ក្នុងរយៈពេលខ្លី) ក្នុងដំណើរការនៃការកែលម្អដំណើរការនៃ transistor bipolar ជាមួយនឹង silicon dioxide (SiO2)។ ការច្នៃប្រឌិតនេះបានសម្គាល់ការចូលជាផ្លូវការនៃ MOSFETs ចូលទៅក្នុងឧស្សាហកម្មផលិតសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា។

ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាព៖ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍នៃបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ semiconductor ការអនុវត្តរបស់ MOSFETs បន្តប្រសើរឡើង។ ឧទាហរណ៍ វ៉ុលប្រតិបត្តិការនៃថាមពលតង់ស្យុងខ្ពស់ MOS អាចឡើងដល់ 1000V តម្លៃធន់ទ្រាំនៃ MOS ធន់ទ្រាំទាបគឺត្រឹមតែ 1 ohm ហើយប្រេកង់ប្រតិបត្តិការមានចាប់ពី DC ទៅច្រើនមេហ្គាហឺត។

III. ការអនុវត្តយ៉ាងទូលំទូលាយនៃ MOSFETs និងការច្នៃប្រឌិតបច្ចេកវិទ្យា

ប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយ៖MOSFETs ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកផ្សេងៗដូចជា microprocessors អង្គចងចាំ សៀគ្វីតក្កវិជ្ជាជាដើម ដោយសារតែដំណើរការដ៏ល្អរបស់ពួកគេ។ នៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចទំនើប MOSFETs គឺជាធាតុផ្សំមួយដែលមិនអាចខ្វះបាន។

 

ការច្នៃប្រឌិតបច្ចេកវិទ្យា៖ដើម្បីបំពេញតាមតម្រូវការនៃប្រេកង់ប្រតិបត្តិការខ្ពស់ និងកម្រិតថាមពលខ្ពស់ IR បានបង្កើត MOSFET ថាមពលដំបូង។ ជាបន្តបន្ទាប់ ឧបករណ៍ថាមពលប្រភេទថ្មីជាច្រើនត្រូវបានណែនាំ ដូចជា IGBTs, GTOs, IPMs ជាដើម ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់កាន់តែច្រើនឡើងក្នុងវិស័យពាក់ព័ន្ធ។

ការច្នៃប្រឌិតសម្ភារៈ៖ជាមួយនឹងភាពជឿនលឿននៃបច្ចេកវិជ្ជា សម្ភារៈថ្មីៗកំពុងត្រូវបានស្វែងរកសម្រាប់ការផលិត MOSFETs ។ ឧទាហរណ៍ សមា្ភារៈ silicon carbide (SiC) ចាប់ផ្តើមទទួលបានការចាប់អារម្មណ៍ និងស្រាវជ្រាវដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តដ៏ប្រសើររបស់ពួកគេ។ សម្ភារៈ SiC មានចរន្តកំដៅខ្ពស់ និងកម្រិតបញ្ជូនដែលហាមឃាត់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងវត្ថុធាតុដើម Si ធម្មតា ដែលកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិដ៏ល្អរបស់ពួកគេ ដូចជាដង់ស៊ីតេចរន្តខ្ពស់ ខ្ពស់ កម្លាំងវាលបំបែក និងសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការខ្ពស់។

ទីបួន បច្ចេកវិទ្យាទំនើប និងទិសដៅអភិវឌ្ឍន៍របស់ MOSFET

ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ Dual Gate៖បច្ចេកទេសជាច្រើនកំពុងត្រូវបានព្យាយាមដើម្បីបង្កើតច្រកទ្វារពីរ ដើម្បីបង្កើនដំណើរការរបស់ MOSFETs ។ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ MOS ទ្វារពីរ មានភាពរួញតូចប្រសើរជាងបើធៀបនឹងច្រកទ្វារតែមួយ ប៉ុន្តែការរួញរបស់វានៅមានកម្រិតនៅឡើយ។

 

ផលប៉ះពាល់នៃលេណដ្ឋានខ្លី៖ទិសដៅអភិវឌ្ឍន៍ដ៏សំខាន់មួយសម្រាប់ MOSFETs គឺដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានៃឥទ្ធិពលឆានែលខ្លី។ ឥទ្ធិពលនៃឆានែលខ្លីនឹងកំណត់ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងបន្ថែមទៀតនៃដំណើរការឧបករណ៍ ដូច្នេះវាចាំបាច់ក្នុងការជម្នះបញ្ហានេះដោយកាត់បន្ថយជម្រៅប្រសព្វនៃប្រភព និងតំបន់បង្ហូរ ហើយជំនួសប្រភព និងបង្ហូរប្រសព្វ PN ជាមួយនឹងទំនាក់ទំនងលោហៈ- semiconductor ។