بررسی: از ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی (BJT) تا FinFETها

مهران حسین زاده دیزج¹

1) دکتری برق الکترونیک

کد IOI مقاله : AAHD-ABGGFE
محل انتشار : کنفرانس ملی فناوری اطلاعات، نانوتکنولوژی، هوش مصنوعی و آینده پژوهی فناوری (itnaf.ir)
چکیده :
    ترانزیستور یک بلوک ساختاری اساسی در سیستم‌های الکترونیکی مدرن است و تکامل فناوری آن برای ارتباطات، محاسبات و مهندسی قدرت از اهمیت زیادی برخوردار بوده است. در این مقاله، مروری کلی و اجمالی بر انواع اصلی ترانزیستورهایی که از حدود اواسط قرن بیستم ظهور کرده‌اند، ارائه خواهیم داد. ما با ترانزیستور اتصال دوقطبی یا BJT و ایده‌های اولیه در مورد ترانزیستورهای اثر میدانی شروع خواهیم کرد. سپس به چگونگی شروع فناوری MOSFET و نحوه استفاده اساسی آن در ادغام در مقیاس بزرگ خواهیم پرداخت و پس از آن مروری بر دستگاه‌های قدرت‌محور مانند MOSFETهای قدرت و ترانزیستورهای دوقطبی با گیت عایق‌بندی شده یا IGBTها خواهیم داشت. همچنین گزینه‌های نیمه‌هادی با فرکانس بالا و مرکب را بررسی خواهیم کرد، بنابراین MESFETها، HEMTها و HBTها از نظر بهبود ساختاری و افزایش عملکرد مورد بحث قرار می‌گیرند. در مرحله بعد، طرح‌های نانومقیاس مانند FinFETها، همراه با مسیرهای کم‌مصرف مانند TFTهای FET یا TFETها پوشش داده می‌شوند و ما آنها را به نگرانی‌های مقیاس‌پذیری و همچنین بهره‌وری کلی انرژی مرتبط می‌کنیم. مزایا، معایب، پیچیدگی و مشکلات ساخت و زمینه‌های کاربرد هر خانواده ترانزیستور به طور سیستماتیک مقایسه شده‌اند. در مجموع، یافته‌ها به یک موضوع اصلی اشاره دارند: پیشرفت‌های ترانزیستورها توسط بده‌بستان‌های بین مصرف برق، نرخ چرخش، رفتار فرکانسی، مقیاس‌پذیری و هزینه هدایت می‌شوند و هر خانواده از دستگاه‌ها متناسب با نیازهای عملیاتی خاص طراحی می‌شوند.

کلمات کلیدی : ترانزیستور ماسفت ترانزیستور دوقطبی (bjt) نیمه‌هادی الکترونیک قدرت و rf مقیاس‌بندی ادوات در مقیاس نانو