Металл – оксид–Полупроводниковое Полевой транзистор (МОП-транзистор, МОП-транзистор или МОП-транзистор), также известный как металлооксидно-кремниевый транзистор (МОП-транзистор или МОП), представляет собой тип полевого транзистора с изолированным затвором, который изготавливается контролируемое окисление полупроводника, обычно кремния. Напряжение закрытого затвора определяет электропроводность устройства; эта способность изменять проводимость в зависимости от величины приложенного напряжения может быть использована для усиления или переключения электронных сигналов.
МОП-транзистор был изобретен Мохамедом М. Аталлой и Давоном Кангом в Bell Labs в 1959 году и впервые представлен в 1960 году. Это основной строительный блок современной электроники и наиболее часто производимое устройство в истории, общее количество которых оценивается в 13 секстиллионов. (1.3×1022) МОП-транзисторы, произведенные в период с 1960 по 2018 год. Это доминирующие полупроводниковые устройства в цифровых и аналоговых интегральных схемах (ИС), а также наиболее распространенные силовые устройства. Это компактный транзистор, который был миниатюризирован и запущен в массовое производство для широкого спектра применений, произвел революцию в электронной промышленности и мировой экономике и сыграл центральную роль в цифровой революции, кремниевом веке и информационном веке. Масштабирование и миниатюризация МОП-транзисторов способствовали быстрому экспоненциальному росту производства электронных полупроводников. technology с 1960-х годов и позволяет создавать микросхемы высокой плотности, такие как микросхемы памяти и микропроцессоры. MOSFET считается «рабочей лошадкой» электронной промышленности.
Ключевым преимуществом MOSFET является то, что он практически не требует входного тока для управления током нагрузки по сравнению с транзисторами с биполярным переходом (BJT). В режиме улучшения MOSFET напряжение, приложенное к выводу затвора, может увеличить проводимость по сравнению с «нормально выключенным» состоянием. В режиме обеднения MOSFET напряжение, приложенное к затвору, может снизить проводимость по сравнению с «нормально включенным» состоянием. МОП-транзисторы также обладают высокой масштабируемостью при увеличении миниатюризации и могут быть легко уменьшены до меньших размеров. Они также имеют более высокую скорость переключения (идеально подходит для цифровых сигналов), гораздо меньший размер, потребляют значительно меньше энергии и обеспечивают гораздо более высокую плотность (идеально подходят для крупномасштабной интеграции) по сравнению с BJT. МОП-транзисторы также дешевле и имеют относительно простые этапы обработки, что приводит к высокой производительности производства.
МОП-транзисторы могут быть изготовлены как часть микросхем МОП-интегральных схем или как дискретные МОП-транзисторы (например, силовые МОП-транзисторы), и могут иметь форму транзисторов с одним или несколькими затворами. Поскольку полевые МОП-транзисторы могут быть изготовлены из полупроводников p-типа или n-типа (логика PMOS или NMOS соответственно), дополнительные пары полевых МОП-транзисторов могут использоваться для создания схем переключения с очень низким энергопотреблением: логика CMOS (дополнительная МОП).
Название «металл-оксид-полупроводник» (МОП) обычно относится к металлическому затвору, оксидной изоляции и полупроводнику (обычно кремнию). Однако слово «металл» в названии МОП-транзистора иногда используется неправильно, поскольку материалом затвора также может быть слой поликремния (поликристаллического кремния). Наряду с оксидом можно использовать и различные диэлектрические материалы с целью получения прочных каналов с меньшими приложенными напряжениями. Мос конденсатор также является частью структуры MOSFET.