Транзистор метал-діелектрик-напівпровідник: відмінності між версіями

[неперевірена версія][неперевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
Немає опису редагування
Зазирайте, будь-ласка, до словників, коли пишете "англ." :-|
Рядок 1:
'''МДН-транзи́стор''' ({{lang-en|MDSmetal-transistor,insulator-semiconductor MOSfield-effect transistor, MISFET}}) — [[напівпровідник]]овий [[прилад]], що як базовий фізичний принцип використовує [[ефект поля]].
 
Типовий МДН-транзистор складається з МД/ОН- структури (метал- діелектрик/окисел- напівпровідник, наприклад n— типу), та двох p— карманів для [[електрод]]ів ''[[джерелоДжерело (польовий транзистор)|джерела]]''(''source'') та ''[[стокСтік (польовий транзистор)|стоку]]у''(''drain''). Металічний управляючийкеруючий електрод називається ''[[затворЗатвор (польовий транзистор)|затвором]]'' (''gate''), а напівпровідниковий — ''підкладкою'' (''bulk'').
Відомо, що МДН-структури мають три режими роботи: ''збагачення'' або ''акумуляції'' (з власною провідністю напівпровідника); ''слабої інверсії'' (із змішаною провідністю) та ''сильної інверсії'' (з інверсною провідністю).
Тому в принципі можна використовувати будь-який з цих трьох режимів роботи для практичної реалізації МДН-транзистора, і на перших порах в [[1960-ті|60-х роках]] їх і використовували при серійному виробництві (звідси має витік певна неоднозначність навіть в назвах цих приладів, оскільки одні працювали на основних носіях, другі — на неосновних, а треті мали змішану провідність, тому їх просто називали ''[[польовий транзистор|польові транзистори]]'').
Проте з часом переміг один режим роботи МДН-транзистора — «режим сильної інверсії», і тому сьогодні тільки з ним і пов'язується однозначно назва «МДН-транзистор». Але навіть в цьому разі реальні прилади можуть працювати в двох режимах роботи: слабої (при включенні), та сильної (нормальний режим) інверсій.
В загальному випадку можлива реалізація МДН-транзисторів двох типів: n— канальних та p— канальних. Більше того, обидва типи МДН-транзисторів можуть бути виготовлені на одній підкладці. В цьому випадку говорять про комплементарні (КМОН-) транзистори. На [[КМОН-транзистор]]ах досить легко реалізувати цифрові логічні схеми (наприклад — «інвертори»). Вигода від використання КМОН- логічних інверторів очевидна, оскільки вони в статичному режимі не споживають енергії. Дійсно, не залежно від логічного стану на виході інвертора, завжди один із послідовно включених транзисторів є «відкритий», а інший «закритий», тому струм через них не протікає. Проте при перемиканні логічного інвертора із одного стабільного стану в інший (перехідний процес) звичайно струм протікає, і його слід враховувати (особливо при високих [[тактова частота|тактових частотах]] логічних схем).
[[Файл:MOSFET.svg|400px|thumb|Поперечний переріз n— канального МДН-транзистора (написи на ілюстрації — польською мовою)]]
 
== Історія винаходу ==
 
Ідея створення МДН-транзистора виникла наприкінці 1920-ті|20-х років 20-го століття]] і тому пріоритет був захищений патентами в США — Лілієнфельдом, а у Великій Британії — ХейломГейлом. Це були досить тривіальні технічні пристрої, що складалися з металічної та напівпровідникової пластинок, розділених шаром [[діелектрик]]а або повітря призначених для практичної реалізації напівпровідникового підсилювача, управління котрого здійснювалось електричним полем.
Здійснити ці ідеї на практиці спробував Шоклі наприкінці 30-х років 20-го століття. Як напівпровідник тоді використовували [[германій]], як діелектрик — пластинки слюди, роль металічного електрода — металічна пластинка або металізоване покриття пластинки слюди. Звичайно Шоклі отримав модуляцію провідності поверхні германія, проте ефект був незначним. Більше того, досить нестабільним в часі, що не дозволяло впровадження його в серійне виробництво.