MOSFET

Kemas kini: 9 Disember 2023

Logam – oksida–Semikonduktor transistor kesan medan (mosfet, MOS-FET, atau MOS FET), juga dikenali sebagai transistor logam-oksida-silikon (transistor MOS, atau MOS), ialah sejenis transistor kesan medan get terlindung yang direka oleh pengoksidaan terkawal Semikonduktor, biasanya silikon. Voltan pintu bertutup menentukan kekonduksian elektrik peranti; keupayaan untuk menukar kekonduksian dengan jumlah voltan yang digunakan boleh digunakan untuk menguatkan atau menukar isyarat elektronik.

Mosfet telah dicipta oleh Mohamed M. Atalla dan Dawon Kahng di Bell Labs pada tahun 1959, dan pertama kali dibentangkan pada tahun 1960. Ia merupakan blok binaan asas elektronik moden dan peranti yang paling kerap dihasilkan dalam sejarah, dengan anggaran jumlah 13 sextillion (1.3×1022) mosfet dihasilkan antara 1960 dan 2018. Ia merupakan peranti Semikonduktor yang dominan dalam litar bersepadu (IC) digital dan analog dan peranti kuasa yang paling biasa. Ia adalah transistor padat yang telah diperkecilkan dan dihasilkan secara besar-besaran untuk pelbagai aplikasi, merevolusikan industri elektronik dan ekonomi dunia, dan menjadi pusat kepada revolusi digital, zaman silikon dan zaman maklumat. Penskalaan dan pengecilan MOSFET telah memacu pertumbuhan eksponen pesat Semikonduktor elektronik teknologi sejak 1960-an, dan membolehkan IC berketumpatan tinggi seperti cip memori dan mikropemproses. MOSFET dianggap sebagai "kuda kerja" industri elektronik.

Kelebihan utama MOSFET ialah ia memerlukan hampir tiada arus input untuk mengawal arus beban, jika dibandingkan dengan transistor simpang bipolar (BJT). Dalam mod peningkatan MOSFET, voltan yang digunakan pada terminal get boleh meningkatkan kekonduksian daripada keadaan "biasa dimatikan". Dalam mod penyusutan MOSFET, voltan yang dikenakan pada pintu masuk boleh mengurangkan kekonduksian daripada keadaan "biasa hidup". mosfets juga berkebolehan berskala tinggi, dengan peningkatan pengecilan, dan boleh diperkecilkan dengan mudah kepada dimensi yang lebih kecil. Ia juga mempunyai kelajuan pensuisan yang lebih pantas (sesuai untuk isyarat digital), saiz yang jauh lebih kecil, menggunakan kuasa yang jauh lebih sedikit, dan membenarkan ketumpatan yang lebih tinggi (sesuai untuk penyepaduan berskala besar), berbanding dengan BJT. MOSFET juga lebih murah dan mempunyai langkah pemprosesan yang agak mudah, menghasilkan hasil pembuatan yang tinggi.

MOSFET boleh dihasilkan sebagai sebahagian daripada cip litar bersepadu MOS atau sebagai peranti MOSFET diskrit (seperti MOSFET berkuasa), dan boleh berbentuk transistor gerbang tunggal atau multi-gerbang. Oleh kerana MOSFET dapat dibuat dengan semikonduktor jenis p atau jenis n (logik PMOS atau NMOS, masing-masing), pasangan pelengkap MOSFET dapat digunakan untuk membuat litar beralih dengan penggunaan daya yang sangat rendah: logik CMOS (Pelengkap MOS).

Nama "metal-oksida-semikonduktor" (MOS) biasanya merujuk kepada pintu logam, penebat oksida dan semikonduktor (biasanya silikon). Walau bagaimanapun, "logam" dalam nama MOSFET kadangkala keliru, kerana bahan pintu juga boleh menjadi lapisan polisilikon (silikon polihabluran). Bersama-sama dengan oksida, bahan-bahan dielektrik yang berbeza juga boleh digunakan dengan tujuan untuk mendapatkan saluran yang kuat dengan voltan terpakai yang lebih kecil. MOS kapasitor juga merupakan sebahagian daripada struktur MOSFET.