MOSFET - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 MOSFET 위키백과, 우리 모두의 백과사전. ( 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터에서 넘어옴 ) 둘러보기로 가기 검색하러 가기 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터 ( MOS field - effect transistor ) 는 디지털 회로와 아날로그 회로에서 가장 일반적인 전계효과 트랜지스터 ( FET ) 이다. 줄여서 MOSFET ( 한국어 : 모스펫 ) 이라고도 한다. 모스펫은 N형 반도체나 P형 반도체 재료 ( 반도체소자 참조 ) 의 채널로 구성되어 있고, 이 재료에 따라서 크게 엔모스펫 ( NMOSFET ) 나 피모스펫 ( PMOSFET ), 두 가지를 모두 가진 소자를 씨모스펫 ( cMOSFET, complementary MOSFET ) 으로 분류한다. ( 또한 일반적으로 n
MOSFET ) 나 피모스펫 ( PMOSFET ), 두 가지를 모두 가진 소자를 씨모스펫 ( cMOSFET, complementary MOSFET ) 으로 분류한다. ( 또한 일반적으로 nMOSFET, pMOSFET, NMOS FET, PMOS FET, nMOS FET, p - MOS FET. etc.. 라고도 함 ) MOS : metal - oxide - semiconductor 금속 산화막이란 이름이 붙은 것은 초기에 게이트로 금속을 이용하였기 때문이나, 현재는 폴리실리콘 게이트를 사용하여 금속이란 이름은 그저 관습적인 표현이 되었다. 저항층 게이트 전계효과 트랜지스터 ( insulated - gate field - effect transistor, IGFET ) 는 모스펫과 거의 동의어이며 산화
불행하게도 갈륨비소같이 실리콘보다 전기적 특성이 좋은 대다수의 반도체는 좋은 게이트 산화물을 형성하지 않고 이것은 모스펫에 적합하지 않다. 게이트 터미널은 채널에 위치한 폴리실리콘 ( 다결정 실리콘 ; 게이트에 폴리실리콘이 쓰이는 이유는 아래의 게이트 항목을 참조할 것 ) 의 레이어이지만 전통적인 이산화 실리콘의 저항층 박막에 의하여 채널로부터 분리되었고 더 진보된 기술은 산소질화 실리콘을 사용하였다. 전압이 게이트와 소스 터미널 사이에 인가됐을 때 생성된 전계는 산화층을 관통하고 채널 아래에 소위 " 역채널 " 을 생성한다. 역채널은 소스와 드레인처럼 P형이나 N형 동일한 형태여서 전류가 통과할 수 있는 전선관을 제공한다. 게이트와 바디사이의 전압을 다양하게 변화하는 것
이름은 그저 관습적인 표현이 되었다. 저항층 게이트 전계효과 트랜지스터 ( insulated - gate field - effect transistor, IGFET ) 는 모스펫과 거의 동의어이며 산화되지 않은 게이트 저항층을 갖는 전계효과 트랜지스터를 가리킨다. 폴리실리콘 게이트를 갖는 소자를 가리킬 때 " IGFET " 의 사용을 선호하지만, 아직도 대부분은 모스펫이라고 부른다. 일반적으로 사용된 반도체는 실리콘이지만 잘 알려진 IBM같은 어떤 칩 제조사는 모스펫 채널에 실리콘과 게르마늄 ( SiGe ) 의 혼합을 사용하기 시작했다. 불행하게도 갈륨비소같이 실리콘보다 전기적 특성이 좋은 대다수의 반도체는 좋은 게이트 산화물을 형성하지 않고 이것은 모스펫에 적합하지 않다. 게이트 터미널은 채널에 위치한 폴리
1963년 9월. ↑ 윌리암 B. 쇼클리 ( William B. Shockley ), 존 바딘 ( John Bardeen ), 월터 H. 브래틴 ( Walter H. Brattain ), 1956년 노벨 물리학 수상 ↑ 바우어 ( Bower ), 미국 특허 3, 472, 712, 1965년 7월 창안됨, 8월 27일 제기됨, 1966년 8월 14일 발표됨. ↑ R. W. 바우어 ( R. W. Bower ) 와 H. G. 딜 ( H. G. Dill ), " 소스 - 드레인 마스크처럼 게이트를 이용하여 제작된 저항층 게이트 전계효과 트랜지스터 ( IGFET ) ", 페이지 16. 6 국제 전자 소자 미팅, 워신턴 D. C., 1966년. ↑ F. 파킨 ( F. Faggin ) 과 T. 클라인 ( T. Kle
한다. 접합형 트랜지스터는 어떤 디지털 회로에서는 모스펫을 뛰어넘는 장점이 있다. 접합형 트랜지스터는 디지털 동작에서 적어도 두 가지 일을 더 잘한다. 첫 번째는 고속 스위칭이다. 왜냐하면 게이트에 " 큰 " 전기용량을 가지고 있지 않아서 채널의 저항과 곱하면 작은 고유 시간상수 ( T = RC ) 를 주기 때문이다. 고주파 신호를 차단하기 때문에 고유 시간상수는 모스펫이 동작하는 속도의 한계를 정한다. 채널을 넓히면 채널의 저항이 줄어들지만 정확히 동일한 양만큼 전기용량이 커진다. 채널 너비의 감소는 저항이 커지고 동일한 양만큼 전기용량이 작아진다. R * C = Tc1, 0. 5R * 2C = Tc1, 2R * 0. 5C = Tc1. 어떤 과정에서 고유 시간상수를 줄이는 방법은 없다
V - { SB } 2 [UNK] phi } } - { [UNK] sqrt { 2 [UNK] phi } } [UNK] right ) }, 위에서 V T O { [UNK] displaystyle V - { TO } } 는 영 기판 바이어스, [UNK] { [UNK] displaystyle [UNK] gamma } 는 몸체 효과 변수, 2 [UNK] { [UNK] displaystyle 2 [UNK] phi } 는 표면 전압 변수이다. 몸체는 또다른 하나의 게이트처럼 동작할 수 있고 가끔 " 뒷문 ( back gate ) " 라고 불린다 ; 몸체 효과는 가끔 뒷문 효과라고도 불린다. 모스펫의 우수성 [ 편집 ] 1960년에 벨 연구소의 강대원 ( [UNK] 大 元, Dawon David Khang ) 과 마틴 아탈라 ( Martin Atalla ) 는 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터 ( MOSFET ) 를 발명했다. 이론상으로 쇼클리의
규소 ( SiO2 ) 로 된 공핍층과 금속층 ( 실제로 금속대신에 폴리실리콘이 사용됨 ) 을 쌓아서 얻어진다. 이산화 규소가 유전체 ( [UNK] [UNK] 體, dielectric ) 물질이므로 평행판 축전기의 두 금속 전극 중에서 하나를 반도체로 대체한 것과 같은 구조이다. 전압이 모스 구조에 인가됐을 때, 반도체에 있는 전하의 분포를 변경한다. ( N A { [UNK] displaystyle N - { A } } 양공 밀도를 갖는 ) P형 반도체를 고려하면 양의 V G B { [UNK] displaystyle V - { GB } } ( 그림 참조 ) 는 양공의 농도를 감소시키고 전자의 농도를 증가시키는 경향이 있다. 만약 V G B { [UNK] displaystyle V - { GB } } 가 충분히 크다면 게이트에 가까운 곳에서
소스와 드레인사이에 걸쳐있지만 게이트 전압이 소스에서 채널로 전자를 끌어당기기에 충분히 클때만 그곳을 통하여 전류가 흐른다. 게이트와 소스사이에 영 또는 음의 전압이 걸리면 채널은 사라지고 소스와 드레인 사이에 전류가 흐르지 않는다. 만약 모스펫이 P채널 즉 피모스펫이면 소스와 드레인은'P'영역이고 몸체는'N'영역이다. 음의 게이트 - 소스 ( 게이트에 음 전압, 소스에 양 전압 ) 전압이 걸리면 N반도체 내에 P도핑된 접합부의 공핍층이 좁아져 산화층 아래에 있는 N 영역의 표면에 정공이 축적되 반전층이 생겨 P채널을 형성한다. 이 채널은 소스와 드레인사이에 걸쳐있지만 게이트 전압이 소스에서 채널로 양공을 끌어당기기에 충분히 작을때만 전류가 흐른다. 영 근처 또는 양의 전압이
이점은 좁은 공간에서 대용량 전류를 처리하는 접합형 트랜지스터의 능력이다. 제조공정은 접합형 트랜지스터와 모스펫을 하나의 소자로 통합하는게 존재하며, 이런 혼합된 트랜지스터 소자가 하나의 BJT - FET를 포함하는 경우에는 양극성 전계효과 트랜지스터 ( Biplar - FET, Bi - FET ) 라고 부르며 상보성 BJT - FET를 포함하는 경우에는 양극성 시모스 ( Biplar - CMOS, BiCMOS ) 라고 부른다. 이 소자는 절연체 게이트와 고밀도 전류라는 이점을 모두 제공한다. 접합형 트랜지스터는 어떤 디지털 회로에서는 모스펫을 뛰어넘는 장점이 있다. 접합형 트랜지스터는 디지털 동작에서 적어도 두 가지 일을 더 잘한다. 첫 번째는 고속 스위칭이다. 왜냐하면
금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(영어: metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)는 디지털 회로와 아날로그 회로에서 가장 일반적인 전계효과 트랜지스터 (FET)이다. 줄여서 MOSFET(한국어: 모스펫)이라고도 한다. 모스펫은 N형 반도체나 P형 반도체 재료 (반도체소자 참조)의 채널로 구성되어 있고, 이 재료에 따라서 크게 엔모스펫 (NMOSFET)나 피모스펫 (PMOSFET), 두 가지를 모두 가진 소자를 씨모스펫(cMOSFET, complementary MOSFET)으로 분류한다. (또한 일반적으로 nMOSFET, pMOSFET, NMOS FET, PMOS FET, nMOS FET, p-MOS FET. etc..라고도 함) MOS : metal-oxide-semiconductor금속 산화막이란 이름이 붙은 것은 초기에 게이트로 금속을 이용하였기 때문이나, 현재는 폴리실리콘 게이트를 사용하여 금속이란 이름은 그저 관습적인 표현이 되었다. 저항층 게이트 전계효과 트랜지스터(insulated-gate field-effect transistor, IGFET)는 모스펫과 거의 동의어이며 산화되지 않은 게이트 저항층을 갖는 전계효과 트랜지스터를 가리킨다. 폴리실리콘 게이트를 갖는 소자를 가리킬 때 "IGFET"의 사용을 선호하지만, 아직도 대부분은 모스펫이라고 부른다. 일반적으로 사용된 반도체는 실리콘이지만 잘 알려진 IBM같은 어떤 칩 제조사는 모스펫 채널에 실리콘과 게르마늄 (SiGe)의 혼합을 사용하기 시작했다. 불행하게도 갈륨비소같이 실리콘보다 전기적 특성이 좋은 대다수의 반도체는 좋은 게이트 산화물을 형성하지 않고 이것은 모스펫에 적합하지 않다. 게이트 터미널은 채널에 위치한 폴리실리콘 (다결정 실리콘; 게이트에 폴리실리콘이 쓰이는 이유는 아래의 게이트 항목을 참조할 것)의 레이어이지만 전통적인 이산화 실리콘의 저항층 박막에 의하여 채널로부터 분리되었고 더 진보된 기술은 산소질화 실리콘을 사용하였다. 전압이 게이트와 소스 터미널 사이에 인가됐을 때 생성된 전계는 산화층을 관통하고 채널 아래에 소위 "역채널"을 생성한다. 역채널은 소스와 드레인처럼 P형이나 N형 동일한 형태여서 전류가 통과할 수 있는 전선관을 제공한다. 게이트와 바디사이의 전압을 다양하게 변화하는 것은 이 레이어의 전도를 조절하고 드레인과 소스 사이의 전류 흐름을 제어할 수 있게 한다.