MOSFET ನ ವಿಕಾಸದ ಬಗ್ಗೆ ನಿಮಗೆ ತಿಳಿದಿದೆಯೇ?

I. ಆರಂಭಿಕ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಶೋಧನೆಗಳು

ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ:MOSFET ನ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು 1830 ರ ದಶಕದಷ್ಟು ಹಿಂದೆಯೇ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದು, ಫೀಲ್ಡ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಜರ್ಮನ್ ಲಿಲಿಯನ್‌ಫೆಲ್ಡ್ ಪರಿಚಯಿಸಿದರು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ MOSFET ಅನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಲಿಲ್ಲ.

ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಅಧ್ಯಯನ:ತರುವಾಯ, ಬೆಲ್ ಲ್ಯಾಬ್ಸ್ ಆಫ್ ದಿ ಶಾ ಟೆಕಿ (ಶಾಕ್ಲೆ) ಮತ್ತು ಇತರರು ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರಿಣಾಮದ ಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದರು, ಆದರೆ ಅದು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಲು ವಿಫಲವಾಯಿತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅವರ ಸಂಶೋಧನೆಯು MOSFET ನ ನಂತರದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಅಡಿಪಾಯ ಹಾಕಿತು.

II. MOSFET ಗಳ ಜನನ ಮತ್ತು ಆರಂಭಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆ

ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಗತಿ:1960 ರಲ್ಲಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (SiO2) ನೊಂದಿಗೆ ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಕಾಹ್ಂಗ್ ಮತ್ತು ಅಟಾಲ್ಲಾ ಆಕಸ್ಮಿಕವಾಗಿ MOS ಫೀಲ್ಡ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ (ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ MOS ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್) ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಉದ್ಯಮಕ್ಕೆ MOSFET ಗಳ ಔಪಚಾರಿಕ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದೆ.

ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ವರ್ಧನೆ:ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ, MOSFET ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತಲೇ ಇದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪವರ್ MOS ನ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 1000V ತಲುಪಬಹುದು, ಕಡಿಮೆ ಆನ್-ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ MOS ನ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮೌಲ್ಯವು ಕೇವಲ 1 ಓಮ್ ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಆವರ್ತನವು DC ಯಿಂದ ಹಲವಾರು ಮೆಗಾಹರ್ಟ್ಜ್ ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.

III. MOSFET ಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ನಾವೀನ್ಯತೆ

ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ:MOSFET ಗಳನ್ನು ಮೈಕ್ರೊಪ್ರೊಸೆಸರ್‌ಗಳು, ಮೆಮೊರಿಗಳು, ಲಾಜಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಮುಂತಾದ ವಿವಿಧ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ. ಆಧುನಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ, MOSFET ಗಳು ಅನಿವಾರ್ಯ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.

ತಾಂತ್ರಿಕ ನಾವೀನ್ಯತೆ:ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಆವರ್ತನಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, IR ಮೊದಲ ವಿದ್ಯುತ್ MOSFET ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿತು. ತರುವಾಯ, IGBT ಗಳು, GTOಗಳು, IPM ಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿಗಳಂತಹ ಅನೇಕ ಹೊಸ ರೀತಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ವಸ್ತು ನಾವೀನ್ಯತೆ:ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಗತಿಯೊಂದಿಗೆ, MOSFET ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗಾಗಿ ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ; ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ವಸ್ತುಗಳು ಅವುಗಳ ಉನ್ನತ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಗಮನ ಮತ್ತು ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿವೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ Si ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ SiC ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ನಿಷೇಧಿತ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನದಂತಹ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಗಿತ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತಾಪಮಾನ.

ನಾಲ್ಕನೆಯದಾಗಿ, MOSFET ನ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ನಿರ್ದೇಶನ

ಡ್ಯುಯಲ್ ಗೇಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು:MOSFET ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಲು ಡ್ಯುಯಲ್ ಗೇಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ವಿವಿಧ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಡ್ಯುಯಲ್ ಗೇಟ್ MOS ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ಗೇಟ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಉತ್ತಮ ಕುಗ್ಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಕುಗ್ಗುವಿಕೆ ಇನ್ನೂ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ.

ಸಣ್ಣ ಕಂದಕ ಪರಿಣಾಮ:MOSFET ಗಳಿಗೆ ಪ್ರಮುಖವಾದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ನಿರ್ದೇಶನವೆಂದರೆ ಕಿರು-ಚಾನೆಲ್ ಪರಿಣಾಮದ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವುದು. ಕಿರು-ಚಾನೆಲ್ ಪರಿಣಾಮವು ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಣೆಯನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಮೂಲ ಮತ್ತು ಡ್ರೈನ್ ಪ್ರದೇಶಗಳ ಜಂಕ್ಷನ್ ಆಳವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಮೂಲ ಮತ್ತು ಡ್ರೈನ್ PN ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ಲೋಹದ-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.