ترانزستور تأثير المجال

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 7 صور
الموسوعة الحرة

منظر مقطعي لترانزستور تأثير المجال من نوع MOSFET، يوضح أطراف المصدر والبوابة والمصرف ، وطبقة أكسيد عازلة .

ترانزستور تأثير المجال ( FET ) هو نوع من الترانزستورات يستخدم المجال الكهربائي للتحكم في التيار المار عبر أشباه الموصلات . يتوفر بنوعين: ترانزستور تأثير المجال ذو الوصلة (JFET) وترانزستور تأثير المجال المعدني-أكسيد-شبه الموصل (MOSFET). يحتوي ترانزستور تأثير المجال على ثلاثة أطراف: المصدر ، والبوابة ، والمصب . يتحكم ترانزستور تأثير المجال في التيار بتطبيق جهد كهربائي على البوابة، مما يؤدي بدوره إلى تغيير الموصلية بين المصب والمصدر.

تُعرف ترانزستورات تأثير المجال أيضًا باسم الترانزستورات أحادية القطبية، نظرًا لعملها أحادي الناقل. أي أنها تستخدم إما الإلكترونات (قناة n) أو الفجوات (قناة p) كناقلات للشحنة ، وليس كليهما. توجد أنواع عديدة من ترانزستورات تأثير المجال، وتتميز عمومًا بمقاومة دخل عالية جدًا عند الترددات المنخفضة. يُعد ترانزستور تأثير المجال MOSFET الأكثر استخدامًا .

تاريخ

يوليوس إدغار ليليينفيلد ، الذي اقترح مفهوم الترانزستور ذي التأثير الميداني في عام 1925.

سُجِّلَ مفهوم ترانزستور تأثير المجال (FET) لأول مرة كبراءة اختراع من قِبَل الفيزيائي النمساوي المجري يوليوس إدغار ليليينفيلد عام 1925 [ 1 ] [ 2 ] ، ثم من قِبَل أوسكار هايل عام 1934، إلا أنهما لم يتمكنا من بناء جهاز شبه موصل عملي قائم على هذا المفهوم. لاحقًا، رُصِدَ تأثير الترانزستور ووُصِفَ من قِبَل جون باردين ووالتر هاوزر براتين أثناء عملهما تحت إشراف ويليام شوكلي في مختبرات بيل عام 1947، بعد فترة وجيزة من انتهاء مدة براءة اختراع ليليينفيلد التي امتدت 17 عامًا . حاول شوكلي في البداية بناء ترانزستور تأثير المجال عمليًا من خلال محاولة تعديل موصلية شبه موصل ، لكنه لم ينجح، ويعود ذلك أساسًا إلى مشاكل تتعلق بحالات السطح ، والرابطة غير المشبعة ، ومواد الجرمانيوم والنحاس المركبة . في سياق محاولتهما فهم الأسباب الغامضة وراء فشلهما في بناء ترانزستور FET عامل، اخترع باردين وبراتين بدلاً من ذلك ترانزستور نقطة الاتصال في عام 1947، والذي تبعه ترانزستور الوصلة ثنائية القطب لشوكلي في عام 1948. [ 3 ] [ 4 ]

كان ترانزستور تأثير المجال ذو الوصلة (JFET) أول جهاز FET يُصنع بنجاح . [ 3 ] حصل هاينريش ويلكر على براءة اختراع JFET لأول مرة عام 1945. [ 5 ] اخترع المهندسان اليابانيان جون-إيتشي نيشيزاوا وي. واتانابي ترانزستور الحث الساكن (SIT)، وهو نوع من JFET ذو قناة قصيرة، عام 1950. بعد المعالجة النظرية التي قدمها شوكلي لـ JFET عام 1952، صنع جورج سي. داسي وإيان إم. روس نموذجًا عمليًا لـ JFET عام 1953. [ 6 ] مع ذلك، ظل JFET يعاني من مشاكل تؤثر على ترانزستورات الوصلة بشكل عام. [ 7 ] كانت ترانزستورات الوصلة أجهزة ضخمة نسبيًا يصعب تصنيعها بكميات كبيرة ، مما حدّ من استخدامها في عدد من التطبيقات المتخصصة. طُرحت نظرية ترانزستور تأثير المجال ذي البوابة المعزولة (IGFET) كبديل محتمل لترانزستورات الوصلة، لكن الباحثين لم يتمكنوا من بناء ترانزستورات IGFET عاملة، ويعود ذلك في الغالب إلى حاجز حالة السطح الذي يمنع المجال الكهربائي الخارجي من اختراق المادة. [ 7 ] وبحلول منتصف الخمسينيات، تخلى الباحثون إلى حد كبير عن مفهوم ترانزستور تأثير المجال، وركزوا بدلاً من ذلك على تقنية ترانزستور الوصلة ثنائي القطب (BJT). [ 8 ]

أُرسيت أسس تقنية MOSFET بفضل أعمال ويليام شوكلي وجون باردين ووالتر براتين . تصور شوكلي مفهوم FET بشكل مستقل عام 1945، لكنه لم يتمكن من بناء جهاز عملي. في العام التالي، فسّر باردين إخفاقه بنظرية حالات السطح . طبق باردين نظرية حالات السطح على أشباه الموصلات (سبق أن أجرى شوكلي أبحاثًا حول حالات السطح عام 1939 وإيغور تام عام 1932)، وأدرك أن المجال الخارجي يُحجب عند السطح بسبب الإلكترونات الزائدة التي تنجذب إلى سطح شبه الموصل. تُحاصر الإلكترونات في هذه الحالات الموضعية، مُشكلةً طبقة انعكاس. مثّلت فرضية باردين ميلاد فيزياء السطح . بعد ذلك، قرر باردين استخدام طبقة الانعكاس بدلًا من طبقة أشباه الموصلات الرقيقة جدًا التي تصورها شوكلي في تصميمات FET الخاصة به. استنادًا إلى نظريته، حصل باردين عام 1948 على براءة اختراع لجهاز MOSFET الأولي، وهو ترانزستور ذو بوابة معزولة (IGFET) مزود بطبقة انعكاس. تعمل طبقة الانعكاس على حصر تدفق حاملات الشحنة الأقلية، مما يزيد من التعديل والتوصيلية، على الرغم من أن نقل الإلكترونات فيها يعتمد على عازل البوابة أو جودة الأكسيد المستخدم كعازل، والذي يُرسب فوق طبقة الانعكاس. تُشكل براءة اختراع باردين، بالإضافة إلى مفهوم طبقة الانعكاس، أساس تقنية CMOS اليوم. في عام 1976، وصف شوكلي فرضية باردين حول حالة السطح بأنها "إحدى أهم الأفكار البحثية في برنامج أشباه الموصلات". [ 9 ]

بعد نظرية باردين عن حالة السطح، حاول الثلاثي التغلب على تأثير حالات السطح. في أواخر عام 1947، اقترح روبرت جيبني وبراتين استخدام إلكتروليت بين المعدن وشبه الموصل للتغلب على تأثيرات حالات السطح. نجح جهاز FET الخاص بهما، لكن التضخيم كان ضعيفًا. ذهب باردين أبعد من ذلك واقترح التركيز على موصلية 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 التحول من السيليكون إلى الجرمانيوم ، وفي هذه العملية، تم غسل طبقة الأكسيد عن غير قصد. عثروا بالصدفة على ترانزستور مختلف تمامًا، وهو ترانزستور نقطة التلامس . تجادل ليليان هوديسون بأنه "لو كان براتين وباردين يعملان بالسيليكون بدلًا من الجرمانيوم، لكانوا قد توصلوا إلى ترانزستور تأثير مجال ناجح". [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]

بحلول نهاية النصف الأول من خمسينيات القرن العشرين، وبعد أعمال نظرية وتجريبية قام بها باردين، وبراتين، وكينغستون، وموريسون، وآخرون، بات من الواضح وجود نوعين من حالات السطح. وُجد أن حالات السطح السريعة مرتبطة بالكتلة الداخلية وسطح التماس بين أشباه الموصلات وأكاسيدها. أما حالات السطح البطيئة، فوُجد أنها مرتبطة بطبقة الأكسيد نتيجة امتزاز الذرات والجزيئات والأيونات من البيئة المحيطة بواسطة الأكسيد. وقد وُجد أن هذه الأخيرة أكثر عددًا ولها أزمنة استرخاء أطول بكثير . في ذلك الوقت، ابتكر فيلو فارنسورث وآخرون طرقًا مختلفة لإنتاج أسطح أشباه موصلات نقية على المستوى الذري.

في عام ١٩٥٥، قام كارل فروتش ولينكولن ديريك، عن طريق الخطأ، بتغطية سطح رقاقة سيليكون بطبقة من ثاني أكسيد السيليكون . [ ١٤ ] وقد أظهرا أن طبقة الأكسيد تمنع دخول بعض الشوائب إلى رقاقة السيليكون، بينما تسمح بدخول شوائب أخرى، مكتشفين بذلك تأثير التخميل الناتج عن الأكسدة على سطح أشباه الموصلات. وأظهرت أعمالهما اللاحقة كيفية حفر فتحات صغيرة في طبقة الأكسيد لنشر الشوائب في مناطق محددة من رقاقة السيليكون. وفي عام ١٩٥٧، نشرا ورقة بحثية وحصلا على براءة اختراع لتقنيتهما التي تلخص عملهما. تُعرف التقنية التي طوراها باسم "قناع نشر الأكسيد"، والتي استُخدمت لاحقًا في تصنيع أجهزة MOSFET. [ ١٥ ] وفي مختبرات بيل، أُدركت أهمية تقنية فروتش على الفور. انتشرت نتائج عملهم في مختبرات بيل على شكل مذكرات داخلية قبل نشرها عام 1957. وفي شركة شوكلي لأشباه الموصلات ، عمم شوكلي النسخة الأولية من مقالتهم في ديسمبر 1956 على جميع كبار موظفيه، بمن فيهم جان هورني . [ 7 ] [ 16 ] [ 17 ]

في عام 1955، سجّل إيان مونرو روس براءة اختراع لترانزستور FeFET أو MFSFET. كان تركيبه مشابهًا لتركيب ترانزستور MOSFET ذي قناة الانعكاس الحديثة، ولكن استُخدمت فيه مادة كهروإجهادية كعازل/مادة عازلة بدلًا من الأكسيد. تصوّره روس كنوع من الذاكرة، قبل سنوات من ظهور ترانزستور MOSFET ذي البوابة العائمة . في فبراير 1957، سجّل جون والمارك براءة اختراع لترانزستور FET استُخدم فيه أحادي أكسيد الجرمانيوم كعازل للبوابة، لكنه لم يُتابع الفكرة. في براءة اختراع أخرى سجّلها في العام نفسه، وصف ترانزستور FET مزدوج البوابة . في مارس 1957، في دفتر ملاحظاته المختبري، ابتكر إرنستو لاباتي، الباحث العلمي في مختبرات بيل ، جهازًا مشابهًا لترانزستور MOSFET المقترح لاحقًا، مع أن جهاز لاباتي لم يستخدم ثاني أكسيد السيليكون صراحةً كعازل. [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]

في عام 1955، قام كارل فروتش ولينكولن ديريك، عن طريق الخطأ، بتنمية طبقة من ثاني أكسيد السيليكون فوق رقاقة السيليكون، ولاحظا تأثيرات التخميل السطحي . [ 22 ] [ 14 ] وبحلول عام 1957، تمكن فروتش وديريك، باستخدام تقنيات التغطية والترسيب المسبق، من تصنيع ترانزستورات ثاني أكسيد السيليكون، وأظهرا أن ثاني أكسيد السيليكون يعزل رقائق السيليكون ويحميها ويمنع الشوائب من الانتشار داخلها. [ 22 ] [ 15 ] درس جيه آر ليجينزا ودبليو جي سبيتزر آلية نمو الأكاسيد حراريًا، وقاما بتصنيع طبقة Si/SiO2 عالية الجودة في عام 1960. [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]

ترانزستور تأثير المجال المعدني-أكسيد-شبه الموصل (MOSFET)

في أعقاب هذا البحث، اقترح محمد عطا الله وداوون كانغ ترانزستور MOS سيليكوني في عام 1959 [ 26 ] ، ونجحا في عرض جهاز MOS عامل مع فريق مختبرات بيل في عام 1960. [ 27 ] [ 28 ] ضمّ فريقهم إي إي لابيت وإي آي بوفيلونيس اللذين قاما بتصنيع الجهاز؛ وإم أو ثورستون، وإل إيه داسارو، وجيه آر ليجينزا الذين طوروا عمليات الانتشار؛ وإتش كيه جوميل وآر ليندنر اللذين قاما بتوصيف الجهاز. [ 29 ] [ 30 ]

بفضل قابليته العالية للتوسع ، [ 31 ] واستهلاكه المنخفض للطاقة وكثافته العالية مقارنةً بترانزستورات الوصلة ثنائية القطب، [ 32 ] مكّن ترانزستور MOSFET من بناء دوائر متكاملة عالية الكثافة . [ 33 ] كما يتميز ترانزستور MOSFET بقدرته على التعامل مع طاقة أعلى من ترانزستور JFET. [ 34 ] وكان ترانزستور MOSFET أول ترانزستور صغير الحجم حقًا يمكن تصغيره وإنتاجه بكميات كبيرة لمجموعة واسعة من الاستخدامات. [ 7 ] وهكذا أصبح ترانزستور MOSFET النوع الأكثر شيوعًا من الترانزستورات في أجهزة الكمبيوتر والإلكترونيات، [ 35 ] وتكنولوجيا الاتصالات (مثل الهواتف الذكية ). [ 36 ] ويصفه مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية الأمريكي بأنه "اختراع رائد غيّر الحياة والثقافة في جميع أنحاء العالم". [ 36 ]

في عام 1948، حصل باردين وبراتين على براءة اختراع للنموذج الأولي لترانزستور MOSFET، وهو ترانزستور ذو بوابة معزولة (IGFET) مزود بطبقة انعكاس. وتشكل براءة اختراعهما ومفهوم طبقة الانعكاس أساس تقنية CMOS اليوم. [ 37 ] طُوِّرت تقنية CMOS (أشباه الموصلات المعدنية التكميلية)، وهي عملية تصنيع أجهزة أشباه الموصلات لترانزستورات MOSFET، على يد تشيه-تانغ ساه وفرانك وانلاس في شركة فيرتشايلد لأشباه الموصلات عام 1963. [ 38 ] [ 39 ] نُشر أول تقرير عن ترانزستور MOSFET ذي البوابة العائمة بواسطة داوون كانغ وسيمون سزي عام 1967. [ 40 ] اقترح إتش آر فرح ( شركة بنديكس ) وآر إف شتاينبرغ مفهوم ترانزستور الأغشية الرقيقة ذي البوابة المزدوجة (TFT) عام 1967. [ 41 ] عُرض ترانزستور MOSFET ذو البوابة المزدوجة لأول مرة عام 1984 على يد الباحثين توشيهيرو سيكيغاوا ويوتاكا هاياشي من مختبر الهندسة الكهربائية . [ 42 ] [ 43 ] إن FinFET (ترانزستور تأثير المجال ذو الزعانف)، وهو نوع من MOSFET متعدد البوابات غير المستوية ثلاثية الأبعاد ، نشأ من أبحاث ديغ هيساموتو وفريقه في مختبر هيتاشي المركزي للأبحاث في عام 1989. [ 44 ] [ 45 ]

معلومات أساسية

يمكن أن تكون ترانزستورات FET أجهزة ذات حاملات شحنة أغلبية، حيث يحمل التيار بشكل أساسي حاملات الشحنة الأغلبية، أو أجهزة ذات حاملات شحنة أقلية، حيث يكون التيار ناتجًا بشكل رئيسي عن تدفق حاملات الشحنة الأقلية. [ 46 ] يتكون الجهاز من قناة نشطة تتدفق عبرها حاملات الشحنة، الإلكترونات أو الفجوات ، من المصدر إلى المصرف. يتم توصيل موصلات طرفي المصدر والمصرف بأشباه الموصلات عبر وصلات أومية . وتعتمد موصلية القناة على الجهد المطبق عبر طرفي البوابة والمصدر.

أطراف الترانزستور ذي التأثير الحقلي الثلاثة هي: [ 47 ]

  1. المصدر (S)، الذي تدخل من خلاله حاملات الشحنة إلى القناة. اصطلاحاً، يُشار إلى التيار الداخل إلى القناة عند S بالرمز I<sub> S </sub> .
  2. المصرف (D)، الذي تغادر من خلاله حاملات الشحنة القناة. ويُرمز للتيار الخارج من القناة عند المصرف (D) بالرمز I<sub> D</sub> . أما جهد المصرف إلى المصدر فهو V<sub> DS</sub> .
  3. البوابة (G)، وهي الطرف الذي يُعدِّل موصلية القناة. بتطبيق جهد كهربائي على البوابة (G)، يمكن التحكم في التيار المتردد ( ID) .

المزيد حول المحطات

مقطع عرضي لترانزستور MOSFET من النوع n

تحتوي جميع ترانزستورات FET على أطراف المصدر والمصب والبوابة ، والتي تُقابل تقريبًا أطراف الباعث والمجمع والقاعدة في ترانزستورات BJT . تحتوي معظم ترانزستورات FET على طرف رابع يُسمى الجسم أو القاعدة أو الركيزة . يُستخدم هذا الطرف الرابع لتشغيل الترانزستور؛ ونادرًا ما يُستخدم طرف الجسم في تصميم الدوائر، لكن وجوده مهم عند تحديد التخطيط المادي للدائرة المتكاملة . يُمثل طول البوابة ( L) في الرسم التخطيطي المسافة بين المصدر والمصب. أما العرض ، فهو امتداد الترانزستور في الاتجاه العمودي على المقطع العرضي في الرسم التخطيطي (أي داخل/خارج الشاشة). عادةً ما يكون العرض أكبر بكثير من طول البوابة. يحد طول بوابة يبلغ 1 ميكرومتر من التردد الأعلى إلى حوالي 5 جيجاهرتز، بينما يحد طول بوابة يبلغ 0.2 ميكرومتر من التردد الأعلى إلى حوالي 30 جيجاهرتز.    

تشير أسماء الأطراف إلى وظائفها. يمكن اعتبار طرف البوابة مسؤولاً عن فتح وإغلاق بوابة مادية. تسمح هذه البوابة بمرور الإلكترونات أو تمنع مرورها عن طريق إنشاء أو إزالة قناة بين المصدر والمصب. يتأثر تدفق الإلكترونات من طرف المصدر نحو طرف المصب بالجهد المطبق. يشير مصطلح "الجسم" ببساطة إلى الجزء الأكبر من أشباه الموصلات الذي يحتوي على البوابة والمصدر والمصب. عادةً ما يتم توصيل طرف الجسم بأعلى أو أدنى جهد في الدائرة، وذلك حسب نوع ترانزستور FET. في بعض الأحيان، يتم توصيل طرف الجسم بطرف المصدر معًا، نظرًا لأن المصدر غالبًا ما يكون موصولًا بأعلى أو أدنى جهد في الدائرة، على الرغم من وجود استخدامات عديدة لترانزستورات FET لا تعتمد على هذا التكوين، مثل بوابات النقل ودوائر الكاسكود .

على عكس الترانزستورات ثنائية القطبية، فإن الغالبية العظمى من الترانزستورات ذات التأثير الحقلي (FETs) متناظرة كهربائيًا. وبالتالي، يمكن تبديل طرفي المصدر والمصب في الدوائر العملية دون أي تغيير في خصائص التشغيل أو الوظيفة. قد يُسبب هذا الأمر بعض الارتباك عندما تبدو الترانزستورات ذات التأثير الحقلي موصولة "بشكل عكسي" في المخططات والدوائر، لأن التوجيه الفيزيائي للترانزستور قد تم تحديده لأسباب أخرى، مثل اعتبارات تصميم الدوائر المطبوعة.

تأثير جهد البوابة على التيار

خصائص التيار-الجهد ومخطط خرج ترانزستور JFET ذي القناة السالبة
نتائج المحاكاة للجانب الأيمن: تكوين قناة الانعكاس (كثافة الإلكترونات)، والجانب الأيسر: منحنى التيار-جهد البوابة (خصائص النقل) في ترانزستور MOSFET ذي قناة n نانوية . لاحظ أن جهد العتبة لهذا الجهاز يقع عند حوالي 0.45 فولت. 
أنواع الرموز التقليدية لترانزستور FET

يتحكم ترانزستور تأثير المجال (FET) في تدفق الإلكترونات (أو الفجوات الإلكترونية ) من المصدر إلى المصرف عن طريق التأثير على حجم وشكل "قناة موصلة" تتشكل وتتأثر بالجهد (أو انعدامه) المطبق على طرفي البوابة والمصدر. (لتبسيط الشرح، نفترض أن الجسم والمصدر متصلان). هذه القناة الموصلة هي "التيار" الذي تتدفق عبره الإلكترونات من المصدر إلى المصرف.

ترانزستور ذو قناة n

في جهاز من نوع "القناة السالبة" ذي نمط الاستنزاف، يؤدي تطبيق جهد سالب بين البوابة والمصدر إلى تمدد منطقة الاستنزاف وتضييق القناة من الجوانب. إذا امتدت المنطقة الفعالة لتغلق القناة تمامًا، تزداد مقاومة القناة بين المصدر والمصب، ويُطفأ الترانزستور فعليًا كما لو كان مفتاحًا (انظر الشكل على اليمين، عند مرور تيار صغير جدًا). ​​يُسمى هذا "انقطاع التيار"، ويُسمى الجهد الذي يحدث عنده "جهد انقطاع التيار". في المقابل، يؤدي تطبيق جهد موجب بين البوابة والمصدر إلى زيادة حجم القناة، مما يسمح للإلكترونات بالتدفق بسهولة (انظر الشكل على اليمين، عند وجود قناة توصيل وتيار كبير).

في جهاز من نوع "القناة السالبة" ذي "وضع التحسين"، لا توجد قناة موصلة بشكل طبيعي داخل الترانزستور، ويلزم وجود جهد موجب بين البوابة والمصدر لإنشائها. يجذب هذا الجهد الموجب الإلكترونات الحرة داخل جسم الترانزستور نحو البوابة، مُشكلاً قناة موصلة. ولكن أولاً، يجب جذب عدد كافٍ من الإلكترونات بالقرب من البوابة لموازنة أيونات التطعيم المضافة إلى جسم الترانزستور؛ وهذا يُشكل منطقة خالية من حاملات الشحنة المتحركة تُسمى منطقة الاستنزاف ، ويُشار إلى الجهد الذي يحدث عنده ذلك بجهد العتبة للترانزستور. زيادة جهد البوابة إلى المصدر ستجذب المزيد من الإلكترونات نحو البوابة، مما يُتيح إنشاء قناة فعالة من المصدر إلى المصرف؛ وتُسمى هذه العملية بالانعكاس .

ترانزستور ذو قناة p

في جهاز "وضع الاستنزاف" ذي القناة p ، يعمل الجهد الموجب من البوابة إلى الجسم على توسيع طبقة الاستنزاف عن طريق إجبار الإلكترونات على الوصول إلى واجهة العازل/أشباه الموصلات، مما يترك منطقة خالية من حاملات الشحنة من أيونات مستقبلة غير متحركة ومشحونة إيجابياً.

وعلى العكس من ذلك، في جهاز "وضع التحسين" ذي القناة p، لا توجد منطقة موصلة ويجب استخدام جهد سالب لتوليد قناة توصيل.

تأثير جهد المصرف إلى المصدر على القناة

في كلٍ من أجهزة وضع التحسين ووضع الاستنزاف، عندما تكون جهود المصرف-المصدر أقل بكثير من جهود البوابة-المصدر، فإن تغيير جهد البوابة سيؤدي إلى تغيير مقاومة القناة، وسيكون تيار المصرف متناسبًا مع جهد المصرف (بالنسبة لجهد المصدر). في هذا الوضع، يعمل الترانزستور ذو التأثير الحقلي (FET) كمقاومة متغيرة، ويُقال إنه يعمل في وضع خطي أو وضع أومي. [ 48 ] [ 49 ]

عند زيادة جهد المصرف-المصدر، يحدث تغير غير متماثل ملحوظ في شكل القناة نتيجة لتدرج الجهد من المصدر إلى المصرف. يصبح شكل منطقة الانعكاس "مُنْقَطَعًا" بالقرب من طرف المصرف للقناة. وإذا زاد جهد المصرف-المصدر أكثر، تبدأ نقطة الانقراض في القناة بالابتعاد عن المصرف باتجاه المصدر. يُقال إن الترانزستور ذو التأثير الحقلي (FET) يكون في وضع التشبع ؛ [ 50 ] مع أن بعض الباحثين يشيرون إليه بالوضع النشط ، لتشابهه بشكل أفضل مع مناطق تشغيل الترانزستور ثنائي القطب. [ 51 ] [ 52 ]يُستخدم وضع التشبع، أو المنطقة الواقعة بين الوضع الأومي والتشبع، عند الحاجة إلى التضخيم. وتُعتبر المنطقة المتوسطة أحيانًا جزءًا من المنطقة الأومية أو الخطية، حتى عندما لا يكون تيار المصرف خطيًا تقريبًا مع جهد المصرف.

على الرغم من أن القناة الموصلة المتكونة بفعل جهد البوابة-المصدر لا تربط المصدر بالمصرف أثناء وضع التشبع، إلا أن تدفق حاملات الشحنة لا يُمنع. وبالنظر مجددًا إلى جهاز ذي قناة من النوع n يعمل بوضع التحسين، نجد منطقة استنزاف في جسم النوع p، تحيط بالقناة الموصلة ومنطقتي المصرف والمصدر. وتكون الإلكترونات المكونة للقناة حرة في الخروج منها عبر منطقة الاستنزاف إذا انجذبت إلى المصرف بفعل جهد المصرف-المصدر. وتكون منطقة الاستنزاف خالية من حاملات الشحنة، ولها مقاومة مشابهة للسيليكون . أي زيادة في جهد المصرف-المصدر ستزيد المسافة من المصرف إلى نقطة الانقطاع، مما يزيد مقاومة منطقة الاستنزاف بما يتناسب مع جهد المصرف-المصدر المطبق. هذا التغير النسبي يجعل تيار المصرف-المصدر ثابتًا نسبيًا، بغض النظر عن تغيرات جهد المصرف-المصدر، على عكس سلوكه الأومي في وضع التشغيل الخطي. وبالتالي، في وضع التشبع، يتصرف الترانزستور ذو التأثير الحقلي كمصدر تيار ثابت بدلاً من مقاوم، ويمكن استخدامه بكفاءة كمضخم جهد. في هذه الحالة، يحدد جهد البوابة إلى المصدر مستوى التيار الثابت المار عبر القناة.

تعبير

يمكن تصنيع ترانزستورات التأثير الحقلي (FETs) من أشباه موصلات متنوعة، ويُعد السيليكون أكثرها شيوعًا. تُصنع معظم ترانزستورات التأثير الحقلي باستخدام تقنيات معالجة أشباه الموصلات التقليدية ، حيث تُستخدم رقاقة أحادية البلورة من أشباه الموصلات كمنطقة فعالة أو قناة.

من بين المواد غير المألوفة المستخدمة في تصنيع الترانزستورات ، السيليكون غير المتبلور ، والسيليكون متعدد التبلور ، أو أشباه الموصلات غير المتبلورة الأخرى في الترانزستورات الرقيقة أو ترانزستورات التأثير الحقلي العضوية (OFETs) القائمة على أشباه الموصلات العضوية ؛ وغالبًا ما تُصنع عوازل البوابة والأقطاب الكهربائية في ترانزستورات التأثير الحقلي العضوية من مواد عضوية أيضًا. تُصنع هذه الترانزستورات باستخدام مجموعة متنوعة من المواد مثل كربيد السيليكون (SiC)، وأرسينيد الغاليوم (GaAs)، ونيتريد الغاليوم (GaN)، وأرسينيد الإنديوم والغاليوم (InGaAs).

في يونيو 2011، أعلنت شركة IBM أنها نجحت في استخدام ترانزستورات FET المصنوعة من الجرافين في دائرة متكاملة . [ 53 ] [ 54 ] تتميز هذه الترانزستورات بقدرتها على الوصول إلى  تردد قطع يبلغ حوالي 2.23 جيجاهرتز، وهو أعلى بكثير من تردد ترانزستورات FET المصنوعة من السيليكون القياسي. [ 55 ]

الأنواع

ترانزستورات FET من نوع الاستنزاف تحت الفولتية النموذجية: JFET، MOSFET متعدد السيليكون، MOSFET مزدوج البوابة، MOSFET ذو بوابة معدنية، MESFET.
  استنزاف
  الإلكترونات
  ثقوب
  معدن
  عازل
أعلى: المصدر، أسفل: المصرف، يسار: البوابة، يمين: المادة الأساسية. لم يتم عرض الفولتيات التي تؤدي إلى تكوين القناة.

تُطعّم قناة ترانزستور تأثير المجال (FET) لإنتاج شبه موصل من النوع n أو شبه موصل من النوع p. قد يُطعّم المصرف والمصدر بنوع معاكس لنوع القناة، كما في ترانزستورات تأثير المجال ذات نمط التحسين، أو بنوع مشابه لنوع القناة كما في ترانزستورات تأثير المجال ذات نمط الاستنزاف. تُصنّف ترانزستورات تأثير المجال أيضًا حسب طريقة العزل بين القناة والبوابة. تشمل أنواع ترانزستورات تأثير المجال ما يلي:

المزايا

تتميز ترانزستورات تأثير المجال بمقاومة عالية للتيار بين البوابة والمصرف، تصل إلى 100 ميجا أوم أو أكثر، مما يوفر درجة عالية من العزل بين التحكم والتدفق. ولأن ضوضاء تيار القاعدة تزداد مع زمن التشكيل ، [ 67 ] فإن ترانزستور تأثير المجال ينتج عادةً ضوضاء أقل من ترانزستور ثنائي القطب (BJT)، ويُستخدم في الإلكترونيات الحساسة للضوضاء مثل أجهزة التوليف ومضخمات الضوضاء المنخفضة لأجهزة استقبال VHF والأقمار الصناعية. لا يُظهر جهد إزاحة عند تيار المصرف الصفري، مما يجعله مُقطِّع إشارة ممتازًا. كما يتميز عادةً بثبات حراري أفضل من ترانزستور ثنائي القطب. [ 47 ]

بما أن ترانزستورات FET تُتحكم بها عن طريق شحنة البوابة، فلا يوجد استهلاك إضافي للطاقة عند إغلاق البوابة أو فتحها، على عكس ما يحدث مع ترانزستور ثنائي القطب أو مع المرحلات غير المزودة بخاصية التثبيت في بعض الحالات. وهذا يسمح بتبديل منخفض الطاقة للغاية، مما يتيح بدوره تصغير الدوائر بشكل أكبر نظرًا لانخفاض متطلبات تبديد الحرارة مقارنةً بأنواع المفاتيح الأخرى.

العيوب

يتميز ترانزستور تأثير المجال (MOSFET) بانخفاض نسبي في حاصل ضرب الكسب وعرض النطاق الترددي مقارنةً بترانزستور ثنائي القطب. وتتأثر ترانزستورات MOSFET بشدة بزيادة الجهد، مما يستلزم التعامل معها بحرص أثناء التركيب. [ 68 ] وتجعل طبقة العزل الرقيقة في ترانزستور MOSFET، الواقعة بين البوابة والقناة، عرضةً للتفريغ الكهروستاتيكي أو تغيرات جهد العتبة أثناء التعامل معه. ولا تُشكل هذه المشكلة عادةً عائقًا بعد تركيب الجهاز في دائرة مصممة بشكل صحيح.

تتميز ترانزستورات FET عادةً بمقاومة منخفضة جدًا في حالة التشغيل ومقاومة عالية في حالة الإيقاف. ومع ذلك، فإن المقاومات المتوسطة كبيرة، مما قد يؤدي إلى تبديد كميات كبيرة من الطاقة أثناء عملية التبديل. لذا، قد تُعطى الأولوية لسرعة التبديل لتحقيق الكفاءة، ولكن هذا قد يتسبب في حدوث تغيرات عابرة تُثير محاثات طفيلية وتُولد جهودًا عالية قد تنتقل إلى البوابة وتُسبب تبديلًا غير مقصود. لذلك، قد تتطلب دوائر FET تصميمًا دقيقًا للغاية، وقد تنطوي على مفاضلات بين سرعة التبديل وتبديد الطاقة. كما توجد مفاضلة بين تصنيف الجهد ومقاومة التشغيل، لذا تتميز ترانزستورات FET ذات الجهد العالي بمقاومة تشغيل عالية نسبيًا، وبالتالي خسائر توصيل. [ 69 ]

أنماط الفشل

تتميز ترانزستورات تأثير المجال بمتانتها النسبية، خاصةً عند تشغيلها ضمن حدود درجة الحرارة والظروف الكهربائية التي يحددها المصنّع ( التخفيض المناسب للقدرة ). مع ذلك، غالبًا ما تتضمن أجهزة FET الحديثة ثنائيًا داخليًا . إذا لم تُؤخذ خصائص هذا الثنائي في الاعتبار، فقد يُظهر الترانزستور سلوكًا بطيئًا، حيث يعمل ترانزستور طفيلي ويسمح بسحب تيار عالٍ من المصرف إلى المصدر عندما يكون الترانزستور في وضع الإيقاف. [ 70 ]

ترانزستور ذو بوابة مصدرية

تتميز الترانزستورات ذات البوابة المصدرية بمقاومة أكبر لمشاكل التصنيع والبيئة في الإلكترونيات ذات المساحة الكبيرة مثل شاشات العرض، ولكنها أبطأ في التشغيل من الترانزستورات ذات التأثير الحقلي. [ 71 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ ليليانفيلد، جي إي "طريقة وجهاز للتحكم في التيار الكهربائي" مؤرشف في 2022-04-09 في آلة Wayback براءة اختراع أمريكية رقم 1,745,175 (تم تقديم الطلب: 8 أكتوبر 1926؛ تم إصداره: 28 يناير 1930).
  2. ↑ CA 272437 "آلية التحكم في التيار الكهربائي"، تم تقديمها لأول مرة في كندا في 22 أكتوبر 1925 
  3. 1 2 لي، توماس هـ. (2003). تصميم الدوائر المتكاملة للترددات الراديوية بتقنية CMOS (ملف PDF) . مطبعة جامعة كامبريدج . ISBN 978-1-139-64377-1أُرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 9 ديسمبر 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يوليو 2019 .
  4. ^ بويرس، روبرت. بالدي، ليفيو؛ فوردي، مارسيل فان دي؛ نوتين، سيباستيان إي. فان (2017). الإلكترونيات النانوية: المواد والأجهزة والتطبيقات، مجلدان . جون وايلي وأولاده . ص. 14. رقم ISBN  978-3-527-34053-8.
  5. ^ جروندمان ، ماريوس (2010). فيزياء أشباه الموصلات . سبرينغر-فيرلاغ. رقم ISBN 978-3-642-13884-3.
  6. ↑ نيشيزاوا، جون-إيتشي (1982). "أجهزة تأثير المجال الوصلي". في سيتيج، رولاند؛ روجويلر، ب. (محرران). أجهزة أشباه الموصلات لتكييف الطاقة . سبرينغر. ص 241-272 . doi : 10.1007/978-1-4684-7263-9_11 . ISBN  978-1-4684-7265-3.
  7. 1 2 3 4 موسكوفيتز، سانفورد ل. (2016). ابتكار المواد المتقدمة: إدارة التكنولوجيا العالمية في القرن الحادي والعشرين . جون وايلي وأولاده . ص 168. ISBN  978-0-470-50892-3.
  8. ↑ "أساس العالم الرقمي اليوم: انتصار ترانزستور MOS" . متحف تاريخ الحاسوب . 13 يوليو 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يوليو 2019 .
  9. 1 2 هوارد ر. داف (2001). "جون باردين وفيزياء الترانزستور". وقائع مؤتمر AIP . المجلد 550. الصفحات 3-32 . doi : 10.1063/1.1354371 .  
  10. ↑ هانز كامينزيند (2005). تصميم الرقائق التناظرية .
  11. ↑ مسعود، هشام ز. (1997). علم وتكنولوجيا الدوائر المتكاملة فائقة الكثافة / 1997. الجمعية الكهروكيميائية. ص 43. ISBN  978-1-56677-130-6.
  12. ↑ ليليان هوديسون (1994). "بحث حول مقومات البلورات خلال الحرب العالمية الثانية واختراع الترانزستور". التاريخ والتكنولوجيا . 11 (2): 121-130 . doi : 10.1080/07341519408581858 .
  13. ↑ مايكل ريوردان؛ ليليان هوديسون (1997). كريستال فاير: ميلاد عصر المعلومات . دبليو دبليو نورتون وشركاه. رقم ISBN 978-0-393-04124-8.
  14. 1 2 US2802760A ، لينكولن، ديريك وفروش ، كارل جيه، "أكسدة الأسطح شبه الموصلة من أجل الانتشار المتحكم فيه"، صدر في 13 أغسطس 1957 
  15. 1 2 فروتش، سي جيه؛ ديريك، إل (1957). "حماية السطح والتغطية الانتقائية أثناء الانتشار في السيليكون" . مجلة الجمعية الكهروكيميائية . 104 (9): 547. doi : 10.1149/1.2428650 .
  16. ↑ كريستوف ليكويير؛ ديفيد سي. بروك؛ جاي لاست (2010). صُنّاع الرقائق الإلكترونية: تاريخ موثق لشركة فيرتشايلد لأشباه الموصلات . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. الصفحات 62-63 . ISBN  978-0-262-01424-3.
  17. ↑ كلايس، كور إل. (2003). تكامل عمليات الدوائر المتكاملة فائقة الكثافة III: وقائع الندوة الدولية . الجمعية الكهروكيميائية . ص 27-30 . ISBN  978-1-56677-376-8.
  18. ↑ لويك، بو (2007). تاريخ هندسة أشباه الموصلات . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 324. ISBN  978-3-540-34258-8.
  19. ↑ ستيفان فرديناند مولر (2016). تطوير ذاكرات كهرضغطية قائمة على أكسيد الهافنيوم لعقد تقنية CMOS المستقبلية . BoD – كتب حسب الطلب. ISBN 978-3-7392-4894-3.
  20. ↑ بي جي لوي؛ آر إيه سارين (2013). كاشفات الأشعة السينية لأشباه الموصلات . مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 978-1-4665-5401-6.
  21. ↑ باسيت، روس نوكس (2007). إلى العصر الرقمي: مختبرات الأبحاث، والشركات الناشئة، وصعود تقنية MOS . مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ص 22. ISBN  978-0-8018-8639-3.
  22. 1 2 هاف، هوارد؛ ريوردان، مايكل (2007-09-01). "فروش وديريك: بعد خمسين عامًا (مقدمة)" . واجهة الجمعية الكهروكيميائية . 16 (3): 29. doi : 10.1149/2.F02073IF . ISSN 1064-8208 . 
  23. ↑ ليجينزا، جيه آر؛ سبيتزر، دبليو جي (1960-07-01). "آليات أكسدة السيليكون في البخار والأكسجين" . مجلة فيزياء وكيمياء المواد الصلبة . 14 : 131-136 . Bibcode : 1960JPCS...14..131L . doi : 10.1016/0022-3697(60)90219-5 . ISSN 0022-3697 . 
  24. ↑ ديل، بروس إي. (1998). "أبرز ملامح تكنولوجيا الأكسدة الحرارية للسيليكون" . علم وتكنولوجيا مواد السيليكون . الجمعية الكهروكيميائية . ص 183. ISBN  978-1566771931.
  25. ↑ لويك، بو (2007). تاريخ هندسة أشباه الموصلات . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 322. ISBN  978-3540342588.
  26. ↑ باسيت، روس نوكس (2007). إلى العصر الرقمي: مختبرات الأبحاث، والشركات الناشئة، وصعود تقنية MOS . مطبعة جامعة جونز هوبكنز . الصفحات 22-23 . ISBN  978-0-8018-8639-3.
  27. ↑ أتالا، م .؛ كانغ، د. (1960). "أجهزة سطحية مستحثة بالمجال من السيليكون وثاني أكسيد السيليكون". مؤتمر أبحاث أجهزة الحالة الصلبة IRE-AIEE .
  28. ↑ "1960 - عرض ترانزستور أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة (MOS)" . محرك السيليكون . متحف تاريخ الحاسوب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يناير 2023 .
  29. ↑ كانغ، د. (1961). "جهاز سطحي من السيليكون وثاني أكسيد السيليكون" . مذكرة فنية لمختبرات بيل : 583-596 . doi : 10.1142/9789814503464_0076 . ISBN 978-981-02-0209-5.{{cite journal}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة )
  30. ↑ لويك، بو (2007). تاريخ هندسة أشباه الموصلات . برلين، هايدلبرغ: سبرينغر-فيرلاغ برلين هايدلبرغ. ص 321. ISBN  978-3-540-34258-8.
  31. ↑ موتويوشي، م. (2009). "الوصلات البينية عبر السيليكون (TSV)". وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 97 (1): 43-48 . doi : 10.1109/JPROC.2008.2007462 . ISSN 0018-9219 . S2CID 29105721 .  
  32. ↑ "الترانزستورات تُبقي قانون مور حيًا" . EETimes . 12 ديسمبر 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 يوليو 2019 .
  33. ↑ "من اخترع الترانزستور؟" . متحف تاريخ الحاسوب . 4 ديسمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يوليو 2019 .
  34. ↑ دنكان، بن (1996). مضخمات طاقة صوتية عالية الأداء . إلسيفير . ص 177. ISBN  978-0-08-050804-7.
  35. ↑ "داوون كانغ" . قاعة مشاهير المخترعين الوطنيين . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يونيو 2019 .
  36. ١ ٢ "ملاحظات المدير يانكو في المؤتمر الدولي للملكية الفكرية لعام ٢٠١٩" . مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية بالولايات المتحدة . ١٠ يونيو ٢٠١٩. مؤرشف من الأصل في ١٧ ديسمبر ٢٠١٩. تم الاطلاع عليه في ٢٠ يوليو ٢٠١٩ .
  37. ↑ هوارد ر. داف (2001). "جون باردين وفيزياء الترانزستور". وقائع مؤتمر AIP . المجلد 550. الصفحات 3-32 . doi : 10.1063/1.1354371 .  
  38. ↑ "1963: اختراع دائرة MOS التكميلية" . متحف تاريخ الحاسوب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يوليو 2019 .
  39. ↑ براءة الاختراع الأمريكية رقم 3,102,230 ، تم تقديمها في عام 1960، وصدرت في عام 1963
  40. ↑ د. كانغ وإس إم سزي، "بوابة عائمة وتطبيقها على أجهزة الذاكرة"، مجلة بيل سيستم التقنية ، المجلد 46، العدد 4، 1967، الصفحات 1288-1295
  41. ↑ فرح، إتش آر؛ شتاينبرغ، آر إف (فبراير 1967). "تحليل ترانزستور الأغشية الرقيقة ذي البوابة المزدوجة". معاملات IEEE للأجهزة الإلكترونية . 14 (2): 69-74 . Bibcode : 1967ITED...14...69F . doi : 10.1109/T-ED.1967.15901 .
  42. ↑ كولينج، جيه بي (2008). ترانزستورات FinFET وغيرها من الترانزستورات متعددة البوابات . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 11. ISBN  978-0-387-71751-7.
  43. ↑ سيكيغاوا، توشيهيرو؛ هاياشي، يوتاكا (1 أغسطس 1984). "خصائص جهد العتبة المحسوبة لترانزستور XMOS ذي بوابة سفلية إضافية". إلكترونيات الحالة الصلبة . 27 (8): 827-828 . Bibcode : 1984SSEle..27..827S . doi : 10.1016/0038-1101(84)90036-4 . ISSN 0038-1101 . 
  44. ↑ "الحائزون على جائزة أندرو إس. غروف من معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات" . جائزة أندرو إس. غروف من معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . مؤرشف من الأصل في 9 سبتمبر 2018. تم الاطلاع عليه في 4 يوليو 2019 .
  45. ↑ "الميزة الرائدة لتقنية البوابات الثلاثية في معالجات FPGA" (ملف PDF) . إنتل . 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يوليو 2019 .
  46. ↑ جاكوب ميلمان (1985). الأجهزة والدوائر الإلكترونية . سنغافورة: ماكجرو هيل إنترناشونال . ص 397. ISBN  978-0-07-085505-2.
  47. 1 2 جاكوب ميلمان (1985). الأجهزة والدوائر الإلكترونية . سنغافورة: ماكجرو هيل. ص 384-385 . ISBN  978-0-07-085505-2.
  48. ↑ غالوب-مونتورو ، سي.؛ شنايدر، إم سي (2007). نمذجة MOSFET لتحليل وتصميم الدوائر . لندن/سنغافورة: وورلد ساينتيفيك . ص 83. ISBN  978-981-256-810-6.
  49. ↑ نوربرت ر. مالك (1995). الدوائر الإلكترونية: التحليل والمحاكاة والتصميم . إنجلوود كليفس، نيوجيرسي: برنتيس هول. الصفحات 315-316 . ISBN  978-0-02-374910-0.
  50. ↑ سبنسر، آر آر؛ غوسي، إم إس (2001). الدوائر الإلكترونية الدقيقة . أبر سادل ريفر، نيوجيرسي: بيرسون إديوكيشن/برنتيس هول. ص 102. ISBN  978-0-201-36183-4.
  51. ↑ سيدرا، أ.س.؛ سميث، ك.س. (2004). الدوائر الإلكترونية الدقيقة ( الطبعة الخامسة). نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 552. ISBN   978-0-19-514251-8.
  52. ↑ بي آر غراي؛ بي جيه هيرست؛ إس إتش لويس؛ آر جي ماير (2001). تحليل وتصميم الدوائر المتكاملة التناظرية ( الطبعة الرابعة). نيويورك: وايلي. ص. §1.5.2 ص. 45. ISBN   978-0-471-32168-2.
  53. ↑ بوب ييركا (10 يناير 2011). "شركة آي بي إم تُنتج أول دارة متكاملة قائمة على الجرافين" . Phys.org . تاريخ الاطلاع: 14 يناير 2019 .
  54. ↑ لين، واي.-إم.؛ فالديس-غارسيا، أ.؛ هان، إس.-جيه.؛ فارمر، دي. بي.؛ صن، واي.؛ وو، واي.؛ ديميتراكوبولوس، سي.؛ غريل، أ.؛ أفوريس، بي.؛ جينكينز، كيه. إيه. (2011). "دائرة متكاملة من الجرافين على مستوى الرقاقة". مجلة ساينس . 332 (6035): 1294-1297 . رمز Bibcode : 2011Sci...332.1294L . doi : 10.1126/science.1204428 . PMID 21659599. S2CID 3020496 .  
  55. ↑ بيل دوميه (10 ديسمبر 2012). "ترانزستور غرافين مرن يحقق أرقامًا قياسية جديدة" . عالم الفيزياء . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يناير 2019 .
  56. ↑ شونينغ، مايكل جيه؛ بوغوسيان، أرشاك (2002). "التطورات الحديثة في ترانزستورات التأثير الحقلي الحساسة بيولوجيًا (BioFETs)" (ملف PDF) . المحلل . 127 (9): 1137-1151 . Bibcode : 2002Ana...127.1137S . doi : 10.1039/B204444G . PMID 12375833 . 
  57. ↑ freepatentsonline.com ، HIGFET وطريقة - موتورولا]
  58. ↑ إيونيسكو، أ.م.؛ ريل، هـ. (2011). "ترانزستورات تأثير المجال النفقية كمفاتيح إلكترونية موفرة للطاقة" . مجلة نيتشر . 479 (7373): 329-337 . Bibcode : 2011Natur.479..329I . doi : 10.1038/nature10679 . PMID: 22094693. S2CID : 4322368 .  
  59. ↑ دومي، إيزابيل (12 ديسمبر 2018). "مفتاح التشغيل/الإيقاف الطوبولوجي قد يُنتج نوعًا جديدًا من الترانزستورات" . عالم الفيزياء . دار نشر IOP . تاريخ الاسترجاع: 16 يناير 2022 .
  60. ↑ "الترانزستور العضوي يمهد الطريق لأجيال جديدة من الحواسيب المستوحاة من علم الأعصاب" . ساينس ديلي . 29 يناير 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يناير 2019 .
  61. ↑ سارفاري، هـ.؛ غايور، ر.؛ داستجردي، إ. (2011). "تحليل التردد لترانزستور تأثير المجال المصنوع من شريط نانوي من الجرافين باستخدام دالة غرين غير المتوازنة في فضاء الأنماط". فيزيكا إي: الأنظمة منخفضة الأبعاد والتركيبات النانوية . 43 (8): 1509-1513 . رمز Bibcode : 2011PhyE...43.1509S . doi : 10.1016/j.physe.2011.04.018 .
  62. ↑ جيرزي روزيلو (2016). معجم أشباه الموصلات: مرجع لمجتمع أشباه الموصلات . وورلد ساينتيفيك. ص 244. ISBN  978-981-4749-56-5.
  63. ^ أبنزلر ج، وآخرون . (نوفمبر 2008). "نحو إلكترونيات أسلاك النانو" . معاملات IEEE على الأجهزة الإلكترونية . 55 (11): 2827–2845 . بيب كود : 2008ITED...55.2827A . دوى : 10.1109/ted.2008.2008011 . ISSN 0018-9383 . او سي ال سي 755663637 . S2CID 703393 .    
  64. ↑ براكاش، أبهيجيث؛ إيلاتيخامينه، حسام الدين؛ وو، بينغ؛ أبينزيلر، يورغ (2017). "فهم بوابات التلامس في ترانزستورات حاجز شوتكي من قنوات ثنائية الأبعاد" . التقارير العلمية . 7 (1): 12596. arXiv : 1707.01459 . Bibcode : 2017NatSR...712596P . doi : 10.1038/ s41598-017-12816-3 . ISSN 2045-2322 . OCLC 1010581463. PMC 5626721. PMID 28974712 .    
  65. ↑ ميكلوس، بولزا. "ما هي ترانزستورات تأثير المجال المصنوعة من الجرافين (GFETs)؟" . جرافينيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يناير 2019 .
  66. ↑ إنجل، براثاميش (21 ديسمبر 2021). "أبحاث IBM تكشف النقاب عن 'VTFET': بنية رقاقة جديدة ثورية ذات أداء ضعف أداء finFET" .
  67. ↑ "VIII.5. الضوضاء في الترانزستورات" (PDF) .
  68. ↑ ألين موترشيد (2004). الأجهزة الإلكترونية ودوائر السراج . نيودلهي: برنتيس هول الهند. ISBN 978-81-203-0124-5.
  69. ↑ بهالا، أنوب (17 سبتمبر 2021). "أصول ترانزستورات SiC FET وتطورها نحو المفتاح المثالي" . أخبار إلكترونيات الطاقة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يناير 2022 .
  70. ↑ فشل ثنائي الجسم البطيء في ترانزستورات تأثير المجال (FETs): دراسة حالة .
  71. ↑ سبوريا، ر. أ.؛ ترينور، م. ج.؛ يونغ، ن. د.؛ سيلفا، س. ر. ب. (2014). "ترانزستورات ذات بوابة مصدرية لتحسينات كبيرة في أداء الدوائر الرقمية ذات الأغشية الرقيقة" . التقارير العلمية . 4 4295. Bibcode : 2014NatSR...4.4295S . doi : 10.1038/srep04295 . PMC 3944386. PMID 24599023 .