用于放大或切換電子信號的晶體管是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 (MOSFET)。它的重要性僅在 1960 年代中后期才出現(xiàn)，盡管它已經(jīng)為人所知好幾年了。MOSFET 最初于 1959 年用作專利 FET 設(shè)計(jì)的分支，在結(jié)構(gòu)和操作方面與雙極結(jié)型晶體管不同。MOSFET 是通過在半導(dǎo)體表面放置絕緣層，然后在其上放置金屬柵電極制成的。

金屬氧化物場效應(yīng)管

絕緣柵場效應(yīng)晶體管 (IGFET) 也稱為 MOSFET。與 FET 一樣，MOSFET 具有源極、柵極和漏極端子。與 FET 的情況相比，由于柵極端子與硅的連接是隔離的，因此柵極引線不會形成直接電阻，其中流經(jīng)漏極和源極之間主通道的電流與輸入電壓成正比。與 JFET 類似，MOSFET 也像主載流通道中的電壓一樣起作用，其中沒有電流流入柵極。

通過將柵極放置在絕緣氧化層上來控制 MOSFET 溝道區(qū)的導(dǎo)電性。作為跨絕緣介電層電容感應(yīng)的電場的結(jié)果，溝道的電導(dǎo)率由施加到柵極的電壓控制。增強(qiáng)型 MOSFET 根據(jù)柵極電壓增加載流子的數(shù)量，而耗盡型 MOSFET 通過耗盡或去除溝道中的載流子來起作用。

有兩類類似于 JFET 的 MOSFET，即 P 溝道和 N 溝道類型，如下所示。

P 型和 N 型 MOSFET 的符號

當(dāng)今集成電路技術(shù)的主要元素之一是 MOSFET，它可以通過其性能降低 IC 的功耗。今天的大多數(shù)晶體管都屬于 MOSFET 類型，作為數(shù)字 IC 的組件，集成電路中的 MOSFET 晶體管數(shù)量可能接近數(shù)億。用于數(shù)字開關(guān)的 MOSFET 的一個優(yōu)點(diǎn)是柵極和溝道之間的氧化層可防止直流電流流過柵極。這進(jìn)一步降低了功耗并提供了非常大的輸入阻抗。

由于多種原因，MOSFET 將按比例縮放以創(chuàng)建更小的版本。在給定的芯片面積中封裝越來越多的器件是使晶體管更小的主要原因。由于半導(dǎo)體晶片的制造成本相對固定，每個集成電路的成本主要與每個晶片可以生產(chǎn)的芯片數(shù)量有關(guān)。在擴(kuò)展過程中，可能會出現(xiàn)一些問題，包括：

• MOSFET尺寸縮小帶來的困難
• 更高的閾值傳導(dǎo)
• 結(jié)漏電流增加
• 較低的輸出電阻
• 較低的跨導(dǎo)
• 產(chǎn)熱
• 互連電容
• 建模挑戰(zhàn)
• 工藝變化

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