Tranzystory: historia i współczesność, część 3. Pierwsze MOSFET-y

Piotr Górecki

Kursy

Tranzystory

29 października 2018

1348

Od połowy lat 20. XX wieku naukowcy chcieli zbudować półprzewodnikowy element wzmacniający, gdzie przepływ prądu sterowany byłby zmianami pola elektrycznego. Omówione w poprzednim odcinku tranzystory polowe złączowe JFET z różnych powodów nigdy nie zdobyły dużej popualrności. Rewolucyjnym przełomem było wynalezienie i upowszechnienie polowych tranzystorów...

Poprzednia część

Spis treści

Następna część

1. Tranzystory: historia i współczesność, część 1. Pierwsze tranzystory 2. Tranzystory: historia i współczesność, część 2. Tranzystory polowe JFET 3. Tranzystory: historia i współczesność, część 3. Pierwsze MOSFET-y 4. Tranzystory: historia i współczesność, część 4. Zubożane MOSFET-y 5. Tranzystory: historia i współczesność, część 5. Super Junction MOSFET, IGBT, tyrystory (budowa i działanie ) 6. Tranzystory: historia i współczesność, część 6. Krzemowe MOSFET-y, GaAs, polowe złączowe MESFET 7. Tranzystory: historia i współczesność, część 7. HEMT, HFET, MODFET i tranzystory GaAs

Historia tranzystora MOSFET

Historia tranzystora MOSFET sięga przełomu lat 50. i 60. (D. Kahng + M. M. Attala z Bell Labs). Nazwa MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) wskazuje na budowę elementu. Jest to tranzystor sterowany polem elektrycznym, czyli polowy, podobnie jak JFET, ale nie ma w nim złącza diodowego. Elektrodą sterującą jest metalowa (M) bramka, która jest oddzielona od półprzewodnikowego (S) kanału warstwą izolatora, którym jest cieniutka warstwa tlenku (O – oxide), a ściślej dwutlenku krzemu (SiO₂). Rysunek 1 to fragment zgłoszenia patentowego z roku 1960.

Rys.1 MOSFET - fragment zgłoszenia patentowego z roku 1960

Rysunek 2 pokazuje symbole komplementarnych tranzystorów MOSFET z kanałem typu N i typu P. Co ważne, typowy tranzystor MOSFET jest normalnie zatkany (zamknięty). Przy zerowym napięciu elektrody sterującej – bramki, rezystancja kanału jest ogromna, a prąd praktycznie równy zeru. W przeciwieństwie do tranzystorów JFET, a podobn...