क्या आप MOSFET के विकास के बारे में जानते हैं?

I. प्रारंभिक अवधारणाएँ और अन्वेषण

प्रस्तावित अवधारणा:MOSFET के आविष्कार का पता 1830 के दशक में लगाया जा सकता है, जब क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर की अवधारणा जर्मन लिलिएनफेल्ड द्वारा पेश की गई थी। हालाँकि, इस अवधि के दौरान प्रयास व्यावहारिक MOSFET को साकार करने में सफल नहीं हुए।

एक प्रारंभिक अध्ययन:इसके बाद, शॉ टेकी (शॉकली) की बेल लैब्स और अन्य ने भी फील्ड इफेक्ट ट्यूब के आविष्कार का अध्ययन करने की कोशिश की, लेकिन वह सफल नहीं हो सके। हालाँकि, उनके शोध ने MOSFET के बाद के विकास की नींव रखी।

द्वितीय. MOSFETs का जन्म और प्रारंभिक विकास

मुख्य सफलता:1960 में, काहंग और अटल्ला ने सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) के साथ द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के प्रदर्शन में सुधार की प्रक्रिया में गलती से एमओएस फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (संक्षेप में एमओएस ट्रांजिस्टर) का आविष्कार किया। इस आविष्कार ने एकीकृत सर्किट विनिर्माण उद्योग में MOSFETs के औपचारिक प्रवेश को चिह्नित किया।

प्रदर्शन में वृद्धि:सेमीकंडक्टर प्रक्रिया प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, MOSFETs के प्रदर्शन में सुधार जारी है। उदाहरण के लिए, हाई-वोल्टेज पावर एमओएस का ऑपरेटिंग वोल्टेज 1000V तक पहुंच सकता है, कम ऑन-रेजिस्टेंस एमओएस का प्रतिरोध मान केवल 1 ओम है, और ऑपरेटिंग आवृत्ति डीसी से कई मेगाहर्ट्ज़ तक होती है।

तृतीय. MOSFETs और तकनीकी नवाचार का व्यापक अनुप्रयोग

व्यापक रूप से इस्तेमाल किया:MOSFETs का उपयोग उनके उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, जैसे माइक्रोप्रोसेसर, मेमोरी, लॉजिक सर्किट आदि में व्यापक रूप से किया जाता है। आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में, MOSFETs अपरिहार्य घटकों में से एक हैं।

 

तकनीकी नवाचार:उच्च परिचालन आवृत्तियों और उच्च शक्ति स्तरों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, आईआर ने पहली शक्ति MOSFET विकसित की। इसके बाद, कई नए प्रकार के बिजली उपकरण पेश किए गए, जैसे आईजीबीटी, जीटीओ, आईपीएम इत्यादि, और संबंधित क्षेत्रों में अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए गए हैं।

सामग्री नवाचार:प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, MOSFETs के निर्माण के लिए नई सामग्रियों की खोज की जा रही है; उदाहरण के लिए, सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सामग्री अपने बेहतर भौतिक गुणों के कारण ध्यान और अनुसंधान प्राप्त करने लगी है। पारंपरिक Si सामग्री की तुलना में SiC सामग्री में उच्च तापीय चालकता और निषिद्ध बैंडविड्थ है, जो उच्च वर्तमान घनत्व, उच्च जैसे उनके उत्कृष्ट गुणों को निर्धारित करता है। ब्रेकडाउन फ़ील्ड ताकत, और उच्च ऑपरेटिंग तापमान।

चौथा, MOSFET की अत्याधुनिक तकनीक और विकास दिशा

दोहरी गेट ट्रांजिस्टर:MOSFETs के प्रदर्शन को और बेहतर बनाने के लिए डुअल गेट ट्रांजिस्टर बनाने के लिए विभिन्न तकनीकों का प्रयास किया जा रहा है। सिंगल गेट की तुलना में डुअल गेट एमओएस ट्रांजिस्टर में बेहतर सिकुड़न क्षमता होती है, लेकिन उनकी सिकुड़न क्षमता अभी भी सीमित है।

 

लघु खाई प्रभाव:MOSFETs के लिए एक महत्वपूर्ण विकास दिशा शॉर्ट-चैनल प्रभाव की समस्या को हल करना है। शॉर्ट-चैनल प्रभाव डिवाइस के प्रदर्शन में और सुधार को सीमित कर देगा, इसलिए स्रोत और नाली क्षेत्रों की जंक्शन गहराई को कम करके और धातु-अर्धचालक संपर्कों के साथ स्रोत और नाली पीएन जंक्शनों को बदलकर इस समस्या को दूर करना आवश्यक है।