MOStransistoreita

MOStransistoreita, usein MOSFET-transistoreina tunnettuja, ovat puolijohdekomponentteja, joita käytetään sekä sähkötilojen kytkiminä että vahvistimina. Niiden ohjauskanava muodostuu gate-elektrodista, joka on eristetty ohuesta oksidikerroksesta pi-substraatista. Gate eristää virtakentän, jolloin kanavan johtavuus voidaan säätää pienellä gate- eli ohjausjännitteellä, eikä gateen tarvita suurta virtaa.

Rakenteeltaan MOSFETilla on kolme pääElektroditia: source (lähde), drain (kanto) ja gate. Kanava muodostuu lähteen ja kantaman väliin dopatun alueen perusteella. Kun gate-source jännite Vgs ylittää kynnysjännitteen, kanava muodostuu ja virta lähteestä kantaan voidaan virrata. NMOS-tyypeissä kanava muodostuu n-tyyppisestä dopista ja virta kulkee pääosin elektroneja pitkin; PMOS-tyyppisessä kanava on p-tyyppinen ja virta kulkee juonteina positiivisia elektrodeja kohti.

MOSFETeja luokitellaan tyypin mukaan NMOS ja PMOS sekä toimintatilansa mukaan enhacement- (parannus) ja depletion- (pienentävä) tilat. Nykyisin yleisin on enhacement-MOSFET, jonka kanava muodostuu vain, kun gate-jännite ylittää kynnysarvon. CMOS-tekniikassa NMOS- ja PMOS-transistorit yhdistyvät, mikä mahdollistaa korkean erottelukyvyn ja matalan staattisen virran.

Käyttökohteita ovat digitaaliset logiikka- ja muistipiirit, analogiset vahvistimet sekä monimutkaisten sirujen perusyksiköt. Viimeaikainen kehitys on johtanut 3D-arkkitehtuureihin kuten FinFET sekä ohutoksidien ja materiaalien parantumiseen, mikä on mahdollistanut pienemmän tilavuuden, nopeammat tässä ja tehonsäästön suurissa integrointikeskuksissa. MOS-transistorit ovat perustaneet moderneja elektronisia laitteita monilla sovellusalueilla.