حقل التأثير الترانزستور

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى الملاحة اذهب للبحث

عرض مقطعي للترانزستور ذو التأثير الميداني ، يُظهر المصدر والبوابة ومحطات الصرف

ترانزستور تأثير المجال ( FET ) هو نوع من الترانزستور يستخدم مجالًا كهربائيًا للتحكم في تدفق التيار في أشباه الموصلات . FETs ( JFETs أو MOSFETs ) هي أجهزة ذات ثلاثة أطراف : المصدر والبوابة والصرف . تتحكم FETs في تدفق التيار عن طريق تطبيق جهد على البوابة ، والذي بدوره يغير التوصيل بين الصرف والمصدر.

تُعرف FETs أيضًا باسم الترانزستورات أحادية القطب لأنها تتضمن عملية من نوع ناقل واحد. أي أن FETs تستخدم إما الإلكترونات (n-channel) أو الثقوب (p-channel) كحاملات شحن في عملها ، ولكن ليس كلاهما. توجد أنواع مختلفة من ترانزستورات التأثير الميداني. تعرض ترانزستورات التأثير الميداني عمومًا مقاومة عالية جدًا للمدخلات عند الترددات المنخفضة. الترانزستور ذو التأثير الميداني الأكثر استخدامًا هو MOSFET (ترانزستور التأثير الميداني لأكسيد المعادن وأشباه الموصلات).

التاريخ

اقترح جوليوس إدغار ليلينفيلد مفهوم ترانزستور التأثير الميداني في عام 1925.

تم تسجيل براءة اختراع لمفهوم ترانزستور التأثير الميداني (FET) من قبل الفيزيائي النمساوي المجري يوليوس إدغار ليلينفيلد في عام 1925 [1] ومن قبل أوسكار هيل في عام 1934 ، لكنهم لم يتمكنوا من بناء جهاز عملي لأشباه الموصلات يعتمد على المفهوم. لوحظ تأثير الترانزستور في وقت لاحق وشرح من قبل جون باردين ووالتر هاوسر براتين أثناء العمل تحت إشراف ويليام شوكلي في مختبرات بيل في عام 1947 ، بعد فترة وجيزة من انتهاء صلاحية براءة الاختراع البالغة 17 عامًا. حاول شوكلي في البداية بناء FET عامل ، من خلال محاولة تعديل موصلية أشباه الموصلات، لكنها لم تنجح ، ويرجع ذلك أساسًا إلى مشاكل في حالة السطح ، والرابطة المتدلية ، والمواد الجرمانيوم والنحاسية المركبة . في سياق محاولة فهم الأسباب الغامضة لفشلهم في بناء FET عامل ، أدى ذلك إلى اختراع Bardeen و Brattain بدلاً من ذلك الترانزستور النقطي في عام 1947 ، والذي تبعه ترانزستور Shockley ثنائي القطب في عام 1948. [2] [ 3]

كان أول جهاز FET يتم بناؤه بنجاح هو ترانزستور تأثير مجال الوصلة (JFET). [2] تم تسجيل براءة اختراع JFET لأول مرة من قبل هاينريش ويلكر في عام 1945. [4] الترانزستور الحثي الساكن ( SIT) ، وهو نوع من JFET بقناة قصيرة ، اخترع من قبل المهندسين اليابانيين Jun-ichi Nishizawa و Y. Watanabe في عام 1950. بعد العلاج النظري لـ Shockley على JFET في عام 1952 ، تم بناء JFET عمليًا بواسطة George F. Dacey و Ian M. [6]كانت ترانزستورات الوصلات من الأجهزة الضخمة نسبيًا التي كان من الصعب تصنيعها على أساس الإنتاج الضخم ، مما جعلها تقتصر على عدد من التطبيقات المتخصصة. تم وضع نظرية ترانزستور التأثير الميداني المعزول (IGFET) كبديل محتمل للترانزستورات الوصلة ، لكن الباحثين لم يتمكنوا من بناء IGFETs العاملة ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى حاجز حالة السطح المزعج الذي منع المجال الكهربائي الخارجي من اختراق المادة. [6] بحلول منتصف الخمسينيات من القرن الماضي ، تخلى الباحثون إلى حد كبير عن مفهوم FET ، وبدلاً من ذلك ركزوا على تقنية الترانزستور ثنائي القطب (BJT). [7]

تم وضع أسس تقنية MOSFET من خلال عمل ويليام شوكلي وجون باردين ووالتر براتين . تصور شوكلي بشكل مستقل مفهوم FET في عام 1945 ، لكنه لم يكن قادرًا على بناء جهاز عامل. في العام التالي ، شرح باردين فشله من حيث حالة السطح . طبق باردين نظرية الحالات السطحية على أشباه الموصلات (قام شوكلي بعمل سابق على الحالات السطحية في عام 1939 وإيجور تام في عام 1932) وأدرك أن المجال الخارجي كان مسدودًا على السطح بسبب الإلكترونات الزائدة التي يتم سحبها إلى سطح أشباه الموصلات. تصبح الإلكترونات محاصرة في تلك الحالات الموضعية وتشكل طبقة معكوسة. كانت فرضية باردين بمثابة ولادةفيزياء السطح . ثم قرر باردين الاستفادة من طبقة عكسية بدلاً من الطبقة الرقيقة جدًا من أشباه الموصلات التي تصورها شوكلي في تصميماته FET. بناءً على نظريته ، حصل باردين في عام 1948 على براءة اختراع لسلف MOSFET ، وهو بوابة FET معزولة (IGFET) مع طبقة عكسية. تقيد طبقة الانعكاس تدفق ناقلات الأقلية ، مما يزيد من التعديل والتوصيل ، على الرغم من أن نقل الإلكترون يعتمد على عازل البوابة أو جودة الأكسيد إذا تم استخدامه كعازل ، يتم ترسيبه فوق طبقة الانعكاس. تشكل براءة اختراع باردين بالإضافة إلى مفهوم الطبقة العكسية أساس تقنية CMOS اليوم. في عام 1976 وصف شوكلي فرضية الحالة السطحية لباردين بأنها "واحدة من أهم الأفكار البحثية في برنامج أشباه الموصلات". [8]

بعد نظرية الحالة السطحية لباردين ، حاول الثلاثي التغلب على تأثير الحالات السطحية. في أواخر عام 1947 ، اقترح روبرت جيبني وبراتين استخدام المنحل بالكهرباء الموضوع بين المعدن وأشباه الموصلات للتغلب على تأثيرات الحالات السطحية. نجح جهاز FET الخاص بهم ، لكن التضخيم كان ضعيفًا. ذهب باردين إلى أبعد من ذلك واقترح التركيز بدلاً من ذلك على توصيل طبقة الانعكاس. قادتهم تجارب أخرى إلى استبدال الإلكتروليت بطبقة أكسيد صلبة على أمل الحصول على نتائج أفضل. كان هدفهم اختراق طبقة الأكسيد والوصول إلى طبقة الانعكاس. ومع ذلك ، اقترح باردين أن يتحولوا من السيليكون إلى الجرمانيوم وفي هذه العملية يتم غسل أكسيدهم عن غير قصد. لقد عثروا على ترانزستور مختلف تمامًا ، وهوترانزستور نقطة الاتصال . يجادل ليليان هوديسون بأنه "لو كان براتين وباردين يعملان بالسيليكون بدلاً من الجرمانيوم ، لكانوا قد عثروا على ترانزستور ذو تأثير ميداني ناجح". [8] [9] [10] [11] [12]

بحلول نهاية النصف الأول من الخمسينيات ، بعد العمل النظري والتجريبي لباردين ، براتين ، كينغستون ، موريسون وآخرين ، أصبح من الواضح أن هناك نوعين من الحالات السطحية. وجد أن حالات السطح السريعة مرتبطة بالجزء الأكبر وواجهة أشباه الموصلات / الأكسيد. تم العثور على حالات السطح البطيء مرتبطة بطبقة الأكسيد بسبب امتزاز الذرات والجزيئات والأيونات بواسطة الأكسيد من البيئة المحيطة. تم العثور على هذه الأخيرة لتكون أكثر عددًا ولديها أوقات استرخاء أطول . في ذلك الوقت ، توصل فيلو فارنسورث وآخرون إلى طرق مختلفة لإنتاج أسطح شبه موصلة نظيفة ذريًا.

في عام 1955 ، قام كارل فروش ولينكولن ديريك بطريق الخطأ بتغطية سطح رقاقة السيليكون بطبقة من ثاني أكسيد السيليكون . لقد أظهروا أن طبقة الأكسيد تمنع دخول مواد معينة إلى رقاقة السيليكون ، بينما تسمح للآخرين ، وبالتالي اكتشاف التأثير التخريبي للأكسدة على سطح أشباه الموصلات. أظهر عملهم الإضافي كيفية حفر فتحات صغيرة في طبقة الأكسيد لنشر المنشطات في مناطق مختارة من رقاقة السيليكون. في عام 1957 ، نشروا ورقة بحثية وحصلوا على براءة اختراع لأسلوبهم في تلخيص عملهم. تُعرف التقنية التي طوروها بإخفاء انتشار الأكسيد ، والتي سيتم استخدامها لاحقًا في التصنيعمن أجهزة MOSFET. في Bell Labs ، تم إدراك أهمية تقنية Frosch على الفور. تم توزيع نتائج عملهم في جميع أنحاء مختبرات بيل في شكل مذكرات BTL قبل نشرها في عام 1957. في Shockley Semiconductor ، عمم شوكلي النسخة التمهيدية لمقالهم في ديسمبر 1956 على جميع كبار موظفيه ، بما في ذلك جان هورني . [6] [13] [14]

في عام 1955 ، قدم إيان مونرو روس براءة اختراع لـ FeFET أو MFSFET. كان هيكلها شبيهاً بهيكل قناة الانعكاس الحديثة MOSFET ، ولكن تم استخدام المواد الفيروكهربائية كعزل / عازل بدلاً من أكسيد. لقد تصورها كشكل من أشكال الذاكرة ، قبل سنوات من البوابة العائمة MOSFET . في فبراير 1957 ، قدم جون وولمارك براءة اختراع لـ FET حيث تم استخدام أحادي أكسيد الجرمانيوم كعزل كهربائي للبوابة ، لكنه لم يتابع الفكرة. في براءة اختراعه الأخرى المقدمة في نفس العام وصف بوابة مزدوجة FET. في مارس 1957 ، في دفتر ملاحظاته المعملي ، إرنستو لابيت ، عالم أبحاث في مختبرات بيل، تم تصميمه لجهاز مشابه لـ MOSFET المقترح لاحقًا ، على الرغم من أن جهاز Labate لم يستخدم بشكل صريح ثاني أكسيد السيليكون كعازل. [15] [16] [17] [18]

أكسيد المعادن - أشباه الموصلات FET (MOSFET)

محمد عطالله (يسار) وداون كانج (يمين) اخترع MOSFET (ترانزستور التأثير الميداني MOS) في عام 1959.

حدث تقدم كبير في أبحاث FET مع عمل المهندس المصري محمد عطالله في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي. [3] في عام 1958 قدم عملًا تجريبيًا أظهر أن نمو أكسيد السيليكون الرقيق على سطح سيليكون نظيف يؤدي إلى تحييد حالات السطح. يُعرف هذا باسم التخميل السطحي ، وهي طريقة أصبحت بالغة الأهمية لصناعة أشباه الموصلات لأنها جعلت الإنتاج الضخم لدوائر السيليكون المتكاملة أمرًا ممكنًا. [19] [20]

اخترع محمد عطا الله وداون كانج الترانزستور ذو التأثير الميداني لأكسيد المعادن وأشباه الموصلات (MOSFET) في عام 1959. [21] [22] حل ترانزستور التأثير الميداني لأشباه الموصلات (MOSFET) إلى حد كبير محل كل من الترانزستور ثنائي القطب و JFET ، [2] وكان له تأثير عميق. تأثير على التطور الإلكتروني الرقمي . [23] [22] مع قابلية التوسع العالية ، [24] واستهلاك أقل بكثير للطاقة وكثافة أعلى من ترانزستورات الوصلة ثنائية القطب ، [25] جعلت MOSFET من الممكن بناء دوائر متكاملة عالية الكثافة . [26]إن MOSFET قادر أيضًا على التعامل مع طاقة أعلى من JFET. [27] كانت MOSFET أول ترانزستور مضغوط حقًا يمكن تصغيره وإنتاجه بكميات كبيرة لمجموعة واسعة من الاستخدامات. [6] وهكذا أصبحت MOSFET أكثر أنواع الترانزستور شيوعًا في أجهزة الكمبيوتر والإلكترونيات [20] وتكنولوجيا الاتصالات (مثل الهواتف الذكية ). [28] يسميها مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية الأمريكي "الاختراع الرائد الذي غيّر الحياة والثقافة حول العالم". [28]

تم تطوير CMOS (MOS التكميلي) ، وهي عملية تصنيع جهاز أشباه الموصلات لـ MOSFETs ، بواسطة Chih -Tang Sah و Frank Wanlass في Fairchild Semiconductor في عام 1963 . و Simon Sze في عام 1967. [31] تم عرض MOSFET مزدوج البوابة لأول مرة في عام 1984 من قبل الباحثين في المختبرات الكهروتقنية توشيهيرو سيكيجاوا ويوتاكا هاياشي. [32] [33] FinFET (ترانزستور تأثير المجال الزعنفي) ، نوع من البوابات ثلاثية الأبعاد غير المستوية المتعددة MOSFET ، نشأت من بحث Digh Hisamoto وفريقه في مختبر هيتاشي المركزي للبحوث في عام 1989. [34] [35]

معلومات أساسية

يمكن أن تكون FETs عبارة عن أجهزة حاملة شحنة الأغلبية ، حيث يتم نقل التيار في الغالب بواسطة ناقلات الأغلبية ، أو أجهزة حامل شحن أقلية ، حيث يرجع التيار بشكل أساسي إلى تدفق ناقلات الأقلية. [36] يتكون الجهاز من قناة نشطة تتدفق من خلالها حاملات الشحن أو الإلكترونات أو الثقوب من المصدر إلى المصرف. يتم توصيل الموصلات الطرفية للمصدر والصرف بأشباه الموصلات من خلال جهات الاتصال الأومية . موصلية القناة هي دالة للإمكانات المطبقة عبر البوابة ومحطات المصدر.

محطات FET الثلاثة هي: [37]

  1. المصدر (S) ، والذي من خلاله تدخل الناقلات القناة. تقليديًا ، يتم تحديد التيار الداخل للقناة عند S بواسطة I S.
  2. استنزاف (D) ، والذي من خلاله تغادر الناقلات القناة. تقليديًا ، يتم تحديد التيار الداخل للقناة عند D بواسطة I D. الجهد من الصرف إلى المصدر هو V DS .
  3. البوابة (G) ، المحطة الطرفية التي تعدل توصيل القناة. من خلال تطبيق الجهد على G ، يمكن للمرء التحكم في I D.

المزيد حول المحطات

مقطع عرضي من نوع n MOSFET

تحتوي جميع FETs على محطات المصدر والتصريف والبوابة التي تتوافق تقريبًا مع الباعث والمجمع وقاعدة BJTs . تحتوي معظم FETs على محطة رابعة تسمى الجسم أو القاعدة أو الكتلة أو الركيزة . تعمل هذه المحطة الرابعة على تحيز الترانزستور إلى التشغيل ؛ من النادر استخدام طرف الجسم بشكل غير بسيط في تصميمات الدوائر ، ولكن وجوده مهم عند إعداد التخطيط المادي لدائرة متكاملة . حجم البوابة وطولهاL في الرسم التخطيطي هي المسافة بين المصدر والصرف. العرض هو امتداد الترانزستور ، في الاتجاه العمودي للمقطع العرضي في الرسم التخطيطي (أي داخل / خارج الشاشة). عادةً ما يكون العرض أكبر بكثير من طول البوابة. يحد طول البوابة البالغ 1 ميكرومتر التردد الأعلى إلى حوالي 5 جيجاهرتز و 0.2 ميكرومتر إلى حوالي 30 جيجاهرتز.

تشير أسماء المحطات إلى وظائفها. قد يُنظر إلى محطة البوابة على أنها تتحكم في فتح وإغلاق البوابة المادية. تسمح هذه البوابة للإلكترونات بالتدفق عبرها أو تمنع مرورها عن طريق إنشاء قناة بين المصدر والصرف أو القضاء عليها. يتأثر تدفق الإلكترون من طرف المصدر باتجاه طرف الصرف بجهد مطبق. يشير الجسم ببساطة إلى الجزء الأكبر من أشباه الموصلات حيث تكمن البوابة والمصدر والصرف. عادةً ما يتم توصيل طرف الجسم بأعلى أو أدنى جهد داخل الدائرة ، اعتمادًا على نوع FET. أحيانًا يتم توصيل طرف الجسم ومحطة المصدر معًا نظرًا لأن المصدر غالبًا ما يكون متصلاً بأعلى أو أدنى جهد داخل الدائرة ، على الرغم من وجود العديد من استخدامات FETs التي لا تحتوي على مثل هذا التكوين ،بوابات النقل ودوائر الكود .

على عكس BJTs ، فإن الغالبية العظمى من FETs متناظرة كهربائيًا. وبالتالي يمكن تبديل طرفي المصدر والتصريف في دوائر عملية بدون تغيير في خصائص التشغيل أو الوظيفة. قد يكون هذا مربكًا عندما يبدو أن FET متصلاً "للخلف" في المخططات والدوائر التخطيطية لأن الاتجاه المادي لـ FET قد تم تحديده لأسباب أخرى ، مثل اعتبارات تخطيط الدوائر المطبوعة.

تأثير جهد البوابة على التيار

خصائص I-V ومؤامرة الإخراج لترانزستور JFET n-channel.
نتيجة المحاكاة للجانب الأيمن: تشكيل قناة انعكاس (كثافة الإلكترون) والجانب الأيسر: منحنى جهد البوابة الحالية (خصائص النقل) في nanowire MOSFET . لاحظ أن جهد العتبة لهذا الجهاز يقع حول 0.45 فولت.
أنواع رموز FET التقليدية

يتحكم FET في تدفق الإلكترونات (أو ثقوب الإلكترون ) من المصدر إلى الصرف من خلال التأثير على حجم وشكل "القناة الموصلة" التي تم إنشاؤها والتأثر بالجهد (أو نقص الجهد) المطبق عبر البوابة ومحطات المصدر. (من أجل التبسيط ، تفترض هذه المناقشة أن الجسم والمصدر متصلان.) هذه القناة الموصلة هي "التيار" الذي تتدفق من خلاله الإلكترونات من المصدر إلى الصرف.

n- قناة FET

في جهاز "وضع النضوب" ذي القناة n ، يتسبب الجهد السالب من البوابة إلى المصدر في توسيع منطقة النضوب في العرض والتعدي على القناة من الجانبين ، مما يؤدي إلى تضييق القناة. إذا توسعت المنطقة النشطة لإغلاق القناة تمامًا ، فإن مقاومة القناة من المصدر إلى الاستنزاف تصبح كبيرة ، ويتم إيقاف تشغيل FET بشكل فعال مثل المفتاح (انظر الشكل الأيمن ، عندما يكون هناك تيار صغير جدًا). وهذا ما يسمى ب "ضغط إيقاف التشغيل" ، والجهد الذي يحدث عنده يسمى "جهد إيقاف التشغيل". على العكس من ذلك ، يزيد الجهد الموجب من البوابة إلى المصدر من حجم القناة ويسمح للإلكترونات بالتدفق بسهولة (انظر الشكل الأيمن ، عندما تكون هناك قناة توصيل ويكون التيار كبيرًا).

في جهاز "وضع التعزيز" n-channel ، لا توجد قناة موصلة بشكل طبيعي داخل الترانزستور ، والجهد الموجب من البوابة إلى المصدر ضروري لإنشاء واحدة. يجذب الجهد الموجب الإلكترونات الحرة العائمة داخل الجسم نحو البوابة ، مكونًا قناة موصلة. لكن أولاً ، يجب جذب عدد كافٍ من الإلكترونات بالقرب من البوابة لمواجهة الأيونات الشائبة المضافة إلى جسم FET ؛ هذا يشكل منطقة لا يوجد بها ناقلات متنقلة تسمى منطقة النضوب ، ويشار إلى الجهد الذي يحدث عنده على أنه جهد عتبة FET. ستؤدي زيادة الجهد من البوابة إلى المصدر إلى جذب المزيد من الإلكترونات نحو البوابة القادرة على القناة النشطة من المصدر إلى الصرف ؛ هذه العملية تسمى الانعكاس .

ف قناة FET

في جهاز "وضع النضوب" من القناة p ، يوسع الجهد الموجب من البوابة إلى الجسم طبقة النضوب عن طريق إجبار الإلكترونات على واجهة عازل البوابة / أشباه الموصلات ، مما يترك منطقة خالية من الناقل من أيونات مستقبلية غير متحركة موجبة الشحنة.

على العكس من ذلك ، في جهاز "وضع التحسين" للقناة p ، لا توجد منطقة موصلة ويجب استخدام الجهد السالب لتوليد قناة توصيل.

تأثير جهد الصرف من المصدر على القناة

بالنسبة لأجهزة وضع التحسين أو الاستنفاد ، عند الفولتية من التصريف إلى المصدر أقل بكثير من الفولتية من البوابة إلى المصدر ، فإن تغيير جهد البوابة سيغير مقاومة القناة ، وسيكون تيار التصريف متناسبًا مع جهد التصريف (المشار إليه في المصدر الجهد االكهربى). في هذا الوضع ، يعمل FET مثل المقاوم المتغير ويقال أن FET يعمل في الوضع الخطي أو الوضع الأومي. [38] [39]

في حالة زيادة جهد الصرف من المصدر إلى المصدر ، يؤدي ذلك إلى حدوث تغيير كبير غير متماثل في شكل القناة بسبب تدرج جهد الجهد من المصدر إلى الصرف. يصبح شكل منطقة الانعكاس "مقروصًا" بالقرب من نهاية الصرف للقناة. في حالة زيادة جهد الصرف إلى المصدر بشكل أكبر ، تبدأ نقطة الانغلاق في القناة في التحرك بعيدًا عن الصرف باتجاه المصدر. يقال أن FET في وضع التشبع ؛ [40] على الرغم من أن بعض المؤلفين يشيرون إليه على أنه الوضع النشط ، من أجل تشبيه أفضل بمناطق تشغيل الترانزستور ثنائي القطب. [41] [42]يتم استخدام وضع التشبع ، أو المنطقة بين الأومي والتشبع ، عند الحاجة إلى التضخيم. تعتبر المنطقة البينية أحيانًا جزءًا من المنطقة الأومية أو الخطية ، حتى عندما لا يكون تيار التصريف خطيًا تقريبًا بجهد التصريف.

على الرغم من أن القناة الموصلة التي تشكلت بواسطة جهد من البوابة إلى المصدر لم تعد تربط المصدر بالتصريف أثناء وضع التشبع ، لا يتم حظر الناقلات من التدفق. بالنظر مرة أخرى إلى جهاز وضع تحسين القناة n ، توجد منطقة استنفاد في الجسم من النوع p ، وتحيط بالقناة الموصلة ومناطق الصرف والمصدر. تتمتع الإلكترونات التي تتكون منها القناة بحرية التحرك خارج القناة عبر منطقة النضوب إذا انجذبت إلى الصرف عن طريق جهد التصريف إلى المصدر. منطقة النضوب خالية من المواد الحاملة ولها مقاومة مماثلة للسيليكون. ستؤدي أي زيادة في جهد الصرف إلى المصدر إلى زيادة المسافة من الصرف إلى نقطة الانقطاع ، مما يزيد من مقاومة منطقة الاستنفاد بما يتناسب مع جهد الصرف المطبق. يتسبب هذا التغيير النسبي في بقاء تيار التصريف إلى المصدر ثابتًا نسبيًا ، بغض النظر عن التغييرات في جهد الصرف من المصدر ، على عكس سلوكه الأومي في الوضع الخطي للتشغيل. وبالتالي ، في وضع التشبع ، يتصرف FET كمصدر تيار ثابت بدلاً من كونه مقاومًا ، ويمكن استخدامه بشكل فعال كمضخم للجهد. في هذه الحالة ، يحدد الجهد من البوابة إلى المصدر مستوى التيار المستمر عبر القناة.

تكوين

يمكن إنشاء FETs من أشباه موصلات مختلفة ، منها السيليكون هو الأكثر شيوعًا. يتم تصنيع معظم FETs باستخدام تقنيات معالجة أشباه الموصلات السائبة التقليدية ، باستخدام رقاقة شبه موصلة بلورية واحدة كمنطقة أو قناة نشطة.

من بين مواد الجسم الأكثر غرابة ، السيليكون غير المتبلور ، والسيليكون متعدد البلورات أو غيره من أشباه الموصلات غير المتبلورة في الترانزستورات ذات الأغشية الرقيقة أو الترانزستورات ذات التأثير الميداني العضوي (OFETs) التي تعتمد على أشباه الموصلات العضوية ؛ في كثير من الأحيان ، عوازل البوابة والأقطاب الكهربائية OFET مصنوعة من مواد عضوية أيضًا. يتم تصنيع هذه FETs باستخدام مجموعة متنوعة من المواد مثل كربيد السيليكون (SiC) ، زرنيخيد الغاليوم (GaAs) ، نيتريد الغاليوم (GaN) ، وزرنيخيد الغاليوم الإنديوم (InGaAs).

في يونيو 2011 ، أعلنت شركة IBM أنها استخدمت بنجاح تقنيات FET القائمة على الجرافين في دائرة متكاملة . [43] [44] هذه الترانزستورات قادرة على حوالي 2.23 جيجا هرتز تردد القطع ، أعلى بكثير من السليكون القياسي FETs. [45]

أنواع

FETs من نوع النضوب تحت الفولتية النموذجية: JFET ، MOSFET متعدد السيليكون ، MOSFET مزدوج البوابة ، MOSFET ذو البوابة المعدنية ، MESFET.
  نضوب
  الإلكترونات
  ثقوب
  معدن
  عازل
أعلى: المصدر ، أسفل: مصرف ، يسار: بوابة ، يمين: الجزء الأكبر. لا يتم عرض الفولتية التي تؤدي إلى تكوين القناة.

يتم تخدير قناة FET لإنتاج إما أشباه موصلات من النوع n أو أشباه موصلات من النوع p. قد يكون التصريف والمصدر مخدرًا من النوع المعاكس للقناة ، في حالة وضع التعزيز FETs ، أو مخدر من النوع المماثل للقناة كما هو الحال في وضع الاستنفاد FETs. تتميز ترانزستورات التأثير الميداني أيضًا بطريقة العزل بين القناة والبوابة. تشمل أنواع FETs ما يلي:

  • تستخدم MOSFET (ترانزستور التأثير الميداني لأكسيد المعادن وأشباه الموصلات) عازلًا (عادةً SiO 2 ) بين البوابة والجسم. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من FET.
    • DGMOSFET ( MOSFET مزدوج البوابة ) أو DGMOS ، MOSFET مع بوابتين معزولتين.
    • الترانزستور ثنائي القطب ذو البوابة المعزولة (IGBT ) هو جهاز للتحكم في الطاقة. لها هيكل يشبه MOSFET إلى جانب قناة توصيل رئيسية تشبه القطبين. تستخدم هذه بشكل شائع لنطاق جهد التصريف من المصدر إلى 200-3000 فولت. لا تزال وحدات MOSFET الكهربائية هي الجهاز المفضل لجهود التصريف إلى المصدر من 1 إلى 200 فولت.
    • JLNT ( الترانزستور النانوي غير المتقاطع ) هو نوع من الترانزستور ذو التأثير الميداني (FET) والذي تكون القناة عبارة عن سلك واحد أو عدة أسلاك نانوية ولا تقدم أي تقاطع.
    • يستخدم MNOS (ترانزستور معدن - نيتريد - أكسيد - أشباه موصلات ) عازل طبقة أكسيد نيتريد بين البوابة والجسم.
    • يمكن استخدام ISFET (ترانزستور تأثير المجال الحساس للأيونات) لقياس تركيزات الأيونات في المحلول ؛ عندما يتغير تركيز الأيونات (مثل H + ، انظر قطب الأس الهيدروجيني ) ، سيتغير التيار عبر الترانزستور وفقًا لذلك.
    • BioFET ( الترانزستور ذو التأثير الميداني الحساس بيولوجيًا) هو فئة من أجهزة الاستشعار / أجهزة الاستشعار الحيوية القائمة على تقنية ISFET والتي تستخدم لاكتشاف الجزيئات المشحونة ؛ عند وجود جزيء مشحون ، تؤدي التغييرات في المجال الكهروستاتيكي على سطح BioFET إلى تغيير قابل للقياس في التيار عبر الترانزستور. وتشمل هذه FETs المعدلة بالإنزيم (EnFETs) ، FETs المعدلة مناعيًا (ImmunoFETs) ، FETs المعدلة جينيًا (GenFETs) ، DNAFETs ، BioFET المستندة إلى الخلايا (CPFETs) ، الخنفساء / الرقائق FETs (BeetleFETs) ، و FETs على أساس القنوات الأيونية / ارتباط البروتين. [46]
    • DNAFET ( ترانزستور تأثير مجال الحمض النووي ) هو FET متخصص يعمل كمستشعر حيوي ، باستخدام بوابة مصنوعة من جزيئات DNA أحادية السلسلة لاكتشاف سلاسل الحمض النووي المطابقة.
    • finFET ، بما في ذلك GAAFET أو بوابة FET الشاملة ، المستخدمة في رقائق المعالج عالية الكثافة
  • يستخدم JFET (ترانزستور تأثير مجال الوصلة) تقاطع عكسي منحاز p-n لفصل البوابة عن الجسم.
  • DEPFET عبارة عن FET تم تشكيله في ركيزة مستنفدة تمامًا ويعمل كمستشعر ومضخم وعقدة ذاكرة في نفس الوقت. يمكن استخدامه كجهاز استشعار للصور (الفوتون).
  • FREDFET (الصمام الثنائي الفوقي FET للانعكاس السريع أو الاسترداد السريع) هو FET متخصص مصمم لتوفير استرداد سريع جدًا (إيقاف) للديود للجسم ، مما يجعله مناسبًا لقيادة الأحمال الحثية مثل المحركات الكهربائية ، وخاصةً المتوسطة- تعمل بمحركات DC بدون فرشات .
  • يستخدم الآن HIGFET (الترانزستور ذو التأثير الميداني المعزول ذو البنية غير المتجانسة) بشكل أساسي في البحث. [47]
  • إن MODFET (الترانزستور ذو التأثير الميداني المشبع بالتعديل) هو ترانزستور عالي الحركة الإلكترونية يستخدم بنية بئر كمومية تتشكل من المنشطات المتدرجة للمنطقة النشطة.
  • يعتمد TFET ( ترانزستور تأثير المجال النفقي ) على نفق النطاق الترددي. [48]
  • يقوم TQFET (ترانزستور تأثير المجال الكمي الطوبولوجي) بتحويل مادة ثنائية الأبعاد من عازل طوبولوجي غير تبديد (حالة "تشغيل") إلى عازل تقليدي (حالة "إيقاف") باستخدام مجال كهربائي مطبق. [49]
  • يمكن تصنيع HEMT ( ترانزستور عالي الحركة للإلكترون ) ، والذي يُطلق عليه أيضًا HFET (بنية مغايرة FET) ، باستخدام هندسة فجوة الحزمة في أشباه الموصلات الثلاثية مثل AlGaAs . تشكل مادة الفجوة العريضة المستنفدة بالكامل العزلة بين البوابة والجسم.
  • يستبدل MESFET ( الترانزستور ذو التأثير الميداني لأشباه الموصلات المعدنية) تقاطع p-n في JFET بحاجز Schottky ؛ ويستخدم في GaAs وغيرها من مواد أشباه الموصلات III-V .
  • NOMFET هو ترانزستور ذو تأثير ميداني للذاكرة العضوية بجسيمات متناهية الصغر. [50]
  • يستخدم GNRFET (ترانزستور تأثير مجال الجرافين نانوريبون) نانوريبون الجرافين لقناته . [51]
  • VeSFET (الترانزستور ذو التأثير الميداني ذو الشق العمودي) عبارة عن FET على شكل مربع بدون وصلات مع شق ضيق يربط المصدر والصرف في الزوايا المعاكسة. هناك بوابتان تشغلان الزوايا الأخرى ، وتتحكمان في التيار من خلال الشق. [52]
  • CNTFET (ترانزستور التأثير الميداني لأنابيب الكربون النانوية ).
  • يستخدم OFET ( ترانزستور تأثير المجال العضوي ) شبه موصل عضوي في قناته.
  • يستفيد QFET ( ترانزستور تأثير المجال الكمومي ) من نفق الكم لزيادة سرعة تشغيل الترانزستور بشكل كبير من خلال القضاء على منطقة الترانزستور التقليدية لتوصيل الإلكترون.
  • SB-FET (ترانزستور تأثير المجال الحاجز Schottky) هو ترانزستور ذو تأثير ميداني مع أقطاب ملامسة للمصدر المعدني واستنزاف ، مما يخلق حواجز شوتكي في كل من واجهات قناة المصدر وقناة التصريف. [53] [54]
  • GFET هو ترانزستور ذو تأثير ميداني شديد الحساسية يعتمد على الجرافين يستخدم كمستشعرات حيوية وأجهزة استشعار كيميائية . نظرًا للهيكل ثنائي الأبعاد للجرافين ، جنبًا إلى جنب مع خصائصه الفيزيائية ، توفر GFETs حساسية متزايدة ، وتقليل حالات "الإيجابيات الكاذبة" في تطبيقات الاستشعار [55]
  • يستخدم Fe FET كهربيًا حديديًا بين البوابة ، مما يسمح للترانزستور بالاحتفاظ بحالته في غياب التحيز - قد يكون لمثل هذه الأجهزة تطبيق كذاكرة غير متطايرة .
  • VTFET ، أو ترانزستور تأثير مجال النقل العمودي ، تعديل IBM 2021 لـ finFET للسماح بكثافة أعلى وطاقة أقل. [56]

مزايا

تتمتع ترانزستورات التأثير الميداني بمقاومة تيار عالية من البوابة إلى التصريف ، بترتيب 100 MΩ أو أكثر ، مما يوفر درجة عالية من العزلة بين التحكم والتدفق. نظرًا لأن ضوضاء التيار الأساسي ستزداد مع وقت التشكيل [ التوضيح مطلوب ] ، [57] ينتج FET عادةً ضوضاء أقل من ترانزستور الوصل ثنائي القطب (BJT) ، ويوجد في الإلكترونيات الحساسة للضوضاء مثل الموالفات ومضخمات الضوضاء المنخفضة لـ VHF وأجهزة استقبال الأقمار الصناعية. إنه محصن نسبيًا من الإشعاع. لا تظهر أي جهد تعويض في تيار استنزاف صفري وتصنع قاطع إشارة ممتاز. عادةً ما تتمتع باستقرار حراري أفضل من BJT. [37]

نظرًا لأن FETs يتم التحكم فيها بواسطة رسوم البوابة ، فبمجرد إغلاق البوابة أو فتحها ، لا يوجد سحب إضافي للطاقة ، كما هو الحال مع ترانزستور تقاطع ثنائي القطب أو مع مرحلات غير مغلقة في بعض الولايات. يسمح هذا بتبديل منخفض الطاقة للغاية ، والذي بدوره يسمح بتصغير أكبر للدوائر نظرًا لتقليل احتياجات تبديد الحرارة مقارنةً بأنواع المفاتيح الأخرى.

المساوئ

الترانزستور ذو التأثير الميداني له ربح منخفض نسبيًا لمنتج عرض النطاق مقارنةً بالترانزستور ثنائي القطب. MOSFETs معرضة جدًا للجهد الزائد ، وبالتالي تتطلب معالجة خاصة أثناء التثبيت. [58] الطبقة العازلة الهشة للـ MOSFET بين البوابة والقناة تجعلها عرضة للتفريغ الكهروستاتيكي أو التغيرات في عتبة الجهد أثناء المناولة. هذه ليست مشكلة عادة بعد تثبيت الجهاز في دائرة مصممة بشكل صحيح.

غالبًا ما يكون لدى FETs مقاومة "تشغيل" منخفضة جدًا ولها مقاومة "إيقاف" عالية. ومع ذلك ، فإن المقاومة المتوسطة كبيرة ، وبالتالي يمكن أن تبدد FETs كميات كبيرة من الطاقة أثناء التبديل. وبالتالي ، يمكن أن تضع الكفاءة علاوة على التبديل بسرعة ، ولكن هذا يمكن أن يتسبب في حدوث انتقالات يمكن أن تثير المحاثات الشاردة وتولد جهدًا كبيرًا يمكن أن يقترن بالبوابة ويسبب التبديل غير المقصود. لذلك يمكن أن تتطلب دوائر FET تخطيطًا دقيقًا للغاية ويمكن أن تتضمن تداولات بين سرعة التبديل وتبديد الطاقة. هناك أيضًا مفاضلة بين تصنيف الجهد والمقاومة "على" ، لذا فإن FETs ذات الجهد العالي لديها مقاومة "تشغيل" عالية نسبيًا وبالتالي خسائر التوصيل. [59]

أوضاع الفشل

تعتبر الترانزستورات ذات التأثير الميداني قوية نسبيًا ، خاصةً عند تشغيلها ضمن حدود درجة الحرارة والقيود الكهربائية التي تحددها الشركة المصنعة ( التقليل المناسب ). ومع ذلك ، يمكن أن تشتمل أجهزة FET الحديثة غالبًا على صمام ثنائي للجسم . إذا لم تؤخذ خصائص الصمام الثنائي في الاعتبار ، يمكن أن يعاني FET من سلوك بطيء في الصمام الثنائي للجسم ، حيث يتم تشغيل الترانزستور الطفيلي ويسمح بسحب التيار العالي من الصرف إلى المصدر عند إيقاف تشغيل FET. [60]

يستخدم

الأكثر استخداما FET هو MOSFET . تعد تقنية المعالجة CMOS (أشباه الموصلات المعدنية بأكسيد المعادن) أساس الدوائر الرقمية المتكاملة الحديثة . تستخدم تقنية العملية هذه ترتيبًا حيث يتم توصيل (عادةً "وضع التحسين") MOSFET و n-channel MOSFET في سلسلة بحيث عندما يكون أحدهما قيد التشغيل ، يتم إيقاف تشغيل الآخر.

في FETs ، يمكن للإلكترونات أن تتدفق في أي اتجاه عبر القناة عند تشغيلها في الوضع الخطي. يعتبر اصطلاح التسمية لمحطة الصرف ومحطة المصدر تعسفيًا إلى حد ما ، حيث يتم إنشاء الأجهزة عادةً (ولكن ليس دائمًا) بشكل متماثل من المصدر إلى الصرف. هذا يجعل FETs مناسبًا لتبديل الإشارات التناظرية بين المسارات ( تعدد الإرسال ). باستخدام هذا المفهوم ، يمكن للمرء إنشاء لوحة خلط صلبة ، على سبيل المثال. يشيع استخدام FET كمكبر للصوت. على سبيل المثال ، نظرًا لمقاومة المدخلات الكبيرة ومقاومة المخرجات المنخفضة ، فهي فعالة كمخزن مؤقت في تكوين الصرف المشترك (تابع المصدر).

تُستخدم IGBTs في تبديل ملفات اشتعال محرك الاحتراق الداخلي ، حيث تكون إمكانات التبديل السريع والجهد الكهربائي مهمة.

ترانزستور بوابة المصدر

تعتبر الترانزستورات ذات البوابات أكثر قوة في التصنيع والقضايا البيئية في الإلكترونيات ذات المساحة الكبيرة مثل شاشات العرض ، ولكنها أبطأ في التشغيل من FETs. [61]

انظر أيضا

المراجع

  1. ^ Lilienfeld ، JE "طريقة وجهاز للتحكم في التيار الكهربائي" US Patent no. 1،745،175 (تم تقديمه: 8 أكتوبر 1926 ؛ صدر: 28 يناير 1930).
  2. ^ أ ب ج لي ، توماس هـ. (2003). تصميم الدوائر المتكاملة للترددات الراديوية CMOS (PDF) . مطبعة جامعة كامبريدج . رقم ISBN 9781139643771. مؤرشف من الأصل (PDF) في 09-12-2019 . تم الاسترجاع 2019/07/20 .
  3. ^ أ ب بويرز ، روبرت ؛ بالدي ، ليفيو فوردي ، مارسيل فان دي ؛ نوتن ، سيباستيان إي فان (2017). الإلكترونيات النانوية: المواد ، الأجهزة ، التطبيقات ، مجلدان . جون وايلي وأولاده . ص. 14. ISBN 9783527340538.
  4. ^ جروندمان ، ماريوس (2010). فيزياء أشباه الموصلات . Springer-Verlag. رقم ISBN 978-3-642-13884-3.
  5. ^ نيشيزاوا ، جون إيتشي (1982). "أجهزة تأثير مجال التقاطع". في سيتيج ، رولاند ؛ روجويلر ، ب. (محرران). أجهزة أشباه الموصلات لتكييف الطاقة . سبرينغر. ص 241 - 272. دوى : 10.1007 / 978-1-4684-7263-9_11 . رقم ISBN 978-1-4684-7265-3.
  6. ^ أ ب ج د موسكوفيتش ، سانفورد إل (2016). ابتكار المواد المتقدمة: إدارة التكنولوجيا العالمية في القرن الحادي والعشرين . جون وايلي وأولاده . ص. 168. ردمك 9780470508923.
  7. ^ "تأسيس العالم الرقمي اليوم: انتصار ترانزستور MOS" . متحف تاريخ الكمبيوتر . 13 يوليو 2010 . تم الاسترجاع 21 يوليو 2019 .
  8. ^ أ ب هوارد ر. داف (2001). "جون باردين وفيزياء الترانزستور". وقائع مؤتمر AIP . المجلد. 550. ص 3 - 32. دوى : 10.1063 / 1.1354371 .
  9. ^ هانز كامينزيند (2005). تصميم الشرائح التناظرية .
  10. ^ ULSI Science and Technology / 1997 . 1997. ص. 43. رقم ISBN 9781566771306.
  11. ^ ليليان هوديسون (1994). "البحث عن المعدلات البلورية خلال الحرب العالمية الثانية واختراع الترانزستور". التاريخ والتكنولوجيا . 11 (2): 121-130. دوى : 10.1080 / 07341519408581858 .
  12. ^ مايكل ريوردان ، ليليان هوديسون (1997). Crystal Fire: ولادة عصر المعلومات . رقم ISBN 9780393041248.{{cite book}}: صيانة CS1: يستخدم معلمة المؤلفين ( رابط )
  13. ^ كريستوف ليكويير ؛ ديفيد سي بروك جاي لاست (2010). صناع الرقاقة الدقيقة: تاريخ وثائقي لأشباه الموصلات فيرتشايلد . ص 62 - 63. رقم ISBN 978-0262014243.{{cite book}}: صيانة CS1: يستخدم معلمة المؤلفين ( رابط )
  14. ^ كلايس ، كور ل. (2003). تكامل عملية ULSI III: وقائع الندوة الدولية . جمعية الكهروكيميائية . ص 27 - 30. رقم ISBN 978-1566773768.
  15. ^ لوجيك ، بو (2007). تاريخ هندسة أشباه الموصلات . Springer Science & Business Media. ص. 324. ISBN 978-3540342588.
  16. ^ ستيفان فرديناند مولر (2016). تطوير الذكريات الكهرومائية القائمة على HfO2 لعقد تكنولوجيا CMOS المستقبلية . رقم ISBN 9783739248943.
  17. ^ بي جي لوي. آر إيه سارين (2013). كاشفات الأشعة السينية لأشباه الموصلات . رقم ISBN 9781466554016.{{cite book}}: صيانة CS1: يستخدم معلمة المؤلفين ( رابط )
  18. ^ باسيت ، روس نوكس (2007). إلى العصر الرقمي: مختبرات البحث والشركات الناشئة وصعود تقنية MOS . مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ص. 22. رقم ISBN 978-0801886393.
  19. ^ "مارتن أتالا في قاعة مشاهير المخترعين ، 2009" . تم الاسترجاع 21 يونيو 2013 .
  20. ^ أ ب "Dawon Kahng" . قاعة مشاهير المخترعين الوطنية . تم الاسترجاع 27 يونيو 2019 .
  21. ^ "1960 - عرض ترانزستور أشباه الموصلات بأكسيد المعادن (MOS)" . محرك السيليكون . متحف تاريخ الكمبيوتر .
  22. ^ أ ب Lojek ، Bo (2007). تاريخ هندسة أشباه الموصلات . Springer Science & Business Media . ص  321 - 3. رقم ISBN 9783540342588.
  23. ^ "960 - عرض ترانزستور أشباه الموصلات بأكسيد المعادن (MOS)" . محرك السيليكون . متحف تاريخ الكمبيوتر .
  24. ^ موتويوشي ، م. (2009). "عبر السيليكون عبر (TSV)". وقائع IEEE . 97 (1): 43-48. دوى : 10.1109 / JPROC.2008.2007462 . ISSN 0018-9219 . S2CID 29105721 .  
  25. ^ "الترانزستورات تحافظ على قانون مور على قيد الحياة" . مرات . 12 ديسمبر 2018 . تم الاسترجاع 18 يوليو 2019 .
  26. ^ "من اخترع الترانزستور؟" . متحف تاريخ الكمبيوتر . 4 ديسمبر 2013 . تم الاسترجاع 20 يوليو 2019 .
  27. ^ دنكان بن (1996). مكبرات صوت عالية الأداء . إلسفير . ص. 177. رقم ISBN 9780080508047.
  28. ^ أ ب "ملاحظات المدير إيانكو في المؤتمر الدولي للملكية الفكرية لعام 2019" . مكتب الولايات المتحدة للبراءات والعلامات التجارية . 10 يونيو 2019 . تم الاسترجاع 20 يوليو 2019 .
  29. ^ "1963: تم اختراع تكوين دائرة MOS التكميلية" . متحف تاريخ الكمبيوتر . تم الاسترجاع 6 يوليو 2019 .
  30. ^ براءات الاختراع الأمريكية 3،102،230 ، المقدمة في عام 1960 ، الصادرة في عام 1963
  31. ^ D. Kahng و SM Sze ، "بوابة عائمة وتطبيقاتها على أجهزة الذاكرة" ، The Bell System Technical Journal ، المجلد. 46 ، لا. 4 ، 1967 ، ص 1288-1295
  32. ^ كولينج ، جي بي (2008). FinFETs وترانزستورات أخرى متعددة البوابات . Springer Science & Business Media. ص. 11. ISBN 9780387717517.
  33. ^ سيكيجاوا ، توشيهيرو ؛ هاياشي ، يوتاكا (1 أغسطس 1984). "خصائص عتبة الجهد المحسوبة لترانزستور XMOS له بوابة سفلية إضافية". إلكترونيات الحالة الصلبة . 27 (8): 827-828. بيب كود : 1984 SSEle..27..827S . دوى : 10.1016 / 0038-1101 (84) 90036-4 . ISSN 0038-1101 . 
  34. ^ "الفائزون بجائزة IEEE Andrew S. Grove" . جائزة IEEE Andrew S. Grove . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . تم الاسترجاع 4 يوليو 2019 .
  35. ^ "The Breakthrough Advantage for FPGAs with Tri-Gate Technology" (PDF) . إنتل . 2014 . تم الاسترجاع 4 يوليو 2019 .
  36. ^ جاكوب ميلمان (1985). الأجهزة والدوائر الإلكترونية . سنغافورة: McGraw-Hill International . ص. 397. ISBN 978-0-07-085505-2.
  37. ^ أ ب جاكوب ميلمان (1985). الأجهزة والدوائر الإلكترونية . سنغافورة: ماكجرو هيل. ص 384 - 385. رقم ISBN 978-0-07-085505-2.
  38. ^ جالوب مونتورو ، سي ؛ شنايدر ، إم سي (2007). نمذجة MOSFET لتحليل وتصميم الدوائر . لندن / سنغافورة: العالم العلمي . ص. 83 . رقم ISBN  978-981-256-810-6.
  39. ^ نوربرت ر مالك (1995). الدوائر الإلكترونية: التحليل والمحاكاة والتصميم . إنجليوود كليفس ، نيوجيرسي: برنتيس هول. ص 315 - 316. رقم ISBN 978-0-02-374910-0.
  40. ^ سبنسر ، ر. Ghausi ، MS (2001). الدوائر الإلكترونية الدقيقة . Upper Saddle River NJ: Pearson Education / Prentice-Hall. ص. 102. ردمك  978-0-201-36183-4.
  41. ^ سيدرا ، ع. سميث ، كيه سي (2004). الدوائر الإلكترونية الدقيقة (الطبعة الخامسة). نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص. 552 . رقم ISBN  978-0-19-514251-8.
  42. ^ PR Gray ؛ بي جيه هيرست SH لويس آر جي ماير (2001). تحليل وتصميم الدوائر المتكاملة التناظرية (الطبعة الرابعة). نيويورك: وايلي. ص. § 1.5.2 ص. 45. رقم ISBN  978-0-471-32168-2.
  43. ^ بوب ييركا (10 يناير 2011). "آي بي إم تنشئ أول دائرة متكاملة تعتمد على الجرافين" . Phys.org . تم الاسترجاع 14 يناير 2019 .
  44. ^ لين ، واي إم. فالديس جارسيا ، أ. هان ، S.-J. ؛ مزارع ، دي بي ؛ الشمس ، واي. وو ، واي. ديميتراكوبولوس ، سي ؛ جريل ، أ ؛ أفوريس ، ف ؛ جينكينز ، كا (2011). "دائرة الجرافين المتكاملة على نطاق رقاقة". علم . 332 (6035): 1294-1297. بيب كود : 2011 Sci ... 332.1294L . دوى : 10.1126 / العلوم .1204428 . بميد 21659599 . S2CID 3020496 .  
  45. ^ بيل دوم (10 ديسمبر 2012). "الترانزستور الجرافين المرن يسجل أرقامًا قياسية جديدة" . عالم الفيزياء . تم الاسترجاع 14 يناير 2019 .
  46. ^ شونينغ ، مايكل ج. بوجوسيان ، أرشك (2002). "التطورات الحديثة في ترانزستورات التأثير الميداني الحساسة بيولوجيًا (BioFETs)" (PDF) . محلل . 127 (9): 1137-1151. بيب كود : 2002Ana .... 127.1137S . دوى : 10.1039 / B204444G . بميد 12375833 .  
  47. ^ freepatentsonline.com ، HIGFET والطريقة - Motorola]
  48. ^ إيونسكو ، آم ؛ رييل ، هـ. (2011). "ترانزستورات تأثير المجال النفقي كمفاتيح إلكترونية موفرة للطاقة". الطبيعة . 479 (7373): 329-337. بيب كود : 2011 Natur.479..329I . دوى : 10.1038 / nature10679 . بميد 22094693 . S2CID 4322368 .  
  49. ^ دوميه ، إيزابيل (12 ديسمبر 2018). "التبديل الطوبولوجي يمكن أن يصنع نوعًا جديدًا من الترانزستور" . عالم الفيزياء . النشر IOP . تم الاسترجاع 16 يناير 2022 .
  50. ^ "الترانزستور العضوي يمهد الطريق لأجيال جديدة من أجهزة الكمبيوتر المستوحاة من الأعصاب" . العلوم يوميا . 29 يناير 2010 . تم الاسترجاع 14 يناير ، 2019 .
  51. ^ سارفاري هـ. غيور ر. داستجيردي ، إي (2011). "تحليل تردد الجرافين نانوريبون FET بواسطة وظيفة عدم التوازن الأخضر في مساحة الوضع". Physica E: الأنظمة منخفضة الأبعاد والبنى النانوية . 43 (8): 1509-1513. بيب كود : 2011 PhyE ... 43.1509S . دوى : 10.1016 / j.physe.2011.04.018 .
  52. ^ جيرزي روزيلو (2016). مسرد أشباه الموصلات: مورد لمجتمع أشباه الموصلات . العالم العلمي. ص. 244. ISBN 978-981-4749-56-5.
  53. ^ أبنزلر ، ياء ، وآخرون. (نوفمبر 2008). "نحو إلكترونيات Nanowire" . معاملات IEEE على أجهزة الإلكترون . 55 (11): 2827-2845. بيب كود : 2008 ... 55.2827A . دوى : 10.1109 / تيد .2008.2008011 . ISSN 0018-9383 . OCLC 755663637 . S2CID 703393 .   
  54. ^ براكاش ، أبهيجيث ؛ إيلتخامنه ، حسام الدين ؛ وو ، بينغ أبينزيلر ، يورج (2017). "فهم بوابات الاتصال في ترانزستورات حاجز شوتكي من قنوات ثنائية الأبعاد" . التقارير العلمية . 7 (1): 12596. arXiv : 1707.01459 . بيب كود : 2017 NatSR ... 712596P . دوى : 10.1038 / s41598-017-12816-3 . ISSN 2045-2322 . OCLC 1010581463 . PMC 5626721 . بميد 28974712 .    
  55. ^ ميكلوس ، بولزا. "ما هي ترانزستورات تأثير حقل الجرافين (GFETs)؟" . الجرافينيا . تم الاسترجاع 14 يناير 2019 .
  56. ^ IBM Research يكشف عن 'VTFET': هندسة معمارية جديدة ثورية للشرائح والتي تمثل ضعف الأداء finFET ديسمبر 2021
  57. ^ ثامنا 5. الضوضاء في الترانزستورات
  58. ^ ألين موترسيد (2004). الأجهزة الإلكترونية ودوائر السراج . نيودلهي: برنتيس هول أوف إنديا. رقم ISBN 978-81-203-0124-5.
  59. ^ بهالا ، أنوب (2021-09-17). "أصول SiC FETs وتطورها نحو التبديل المثالي" . أخبار إلكترونيات الطاقة . تم الاسترجاع 2022-01-21 .
  60. ^ فشل الصمام الثنائي للجسم البطيء في ترانزستورات التأثير الميداني (FETs): دراسة حالة .
  61. ^ سبوريا ، را. ترينور ، إم جي ؛ يونغ ، إن دي ؛ سيلفا ، SRP (2014). "ترانزستورات ذات بوابة المصدر لتحسين أداء ترتيب الحجم في الدوائر الرقمية ذات الأغشية الرقيقة" . التقارير العلمية . 4 : 4295. بيب كود : 2014 NatSR ... 4E4295S . دوى : 10.1038 / srep04295 . PMC 3944386 . بميد 24599023 .  

روابط خارجية