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VMOS （/ ˈ v iː m ɒ s /）（垂直金属酸化膜半導体またはV溝MOS ）トランジスタは、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ MOSFET ）の一種です。VMOSは、基板材料に垂直に切り込まれたV溝の形状を表すためにも使用されます。[1]
MOSFETのゲートの「V」字型により、デバイスのソースからドレインに大量の電流を流すことができます。空乏領域の形状により、より広いチャネルが作成され、より多くの電流が流れるようになります。
ブロッキングモードでの動作中、最も高い電界はN + /p +接合で発生します。溝の底に鋭い角があるため、空乏領域内のチャネル端の電界が強化され、デバイスのブレークダウン電圧が低下します。[2]この電界により、ゲート酸化物に電子が放出され、その結果、捕捉された電子によってMOSFETのしきい値電圧がシフトします。このため、V溝アーキテクチャは商用デバイスでは使用されなくなりました。
このデバイスは、 V 字型の上部の最大電界を下げて VMOS の場合よりも高い最大電圧をもたらすために、 UMOS (またはトレンチ ゲート MOS)などのより適切な形状が導入されるまで、パワー デバイスとして使用されてきました。
歴史
MOSFETは1955年から1960年にかけてベル研究所で発明されました。[3] [4] [5] [6] [7] [8] V溝構造は1969年に西澤潤一によって開発され、 [9]当初は接合型電界効果トランジスタ（JFET ）の一種である静電誘導トランジスタ（SIT）向けに開発されました。[10]
VMOSは1969年に日立によって発明され、[11]同社が日本で最初の縦型パワーMOSFETを導入した。 [12] TJ Rodgersはスタンフォード大学の学生だったときに、1973年にVMOSの米国特許を申請した。 [13] Siliconixは1975年にVMOSを商業的に導入した。[11] VMOSは後に縦型DMOS（ VDMOS）として知られるようになった。 [14]
1978年、アメリカンマイクロシステムズ（AMI）はS2811をリリースしました。[15] [16]これはデジタル信号プロセッサ（DSP）として特別に設計された最初の集積回路チップであり、それまで量産されていなかったVMOS技術を使用して製造されました。[16]
参考文献
- ^ Holmes, FE; Salama, CAT (1974). 「VMOS—新しいMOS集積回路技術」. Solid-State Electronics . 17 (8): 791–797. Bibcode :1974SSEle..17..791H. doi :10.1016/0038-1101(74)90026-4.
- ^ Baliga, B. Jayant (2008)、「パワーMOSFET」、パワー半導体デバイスの基礎、Springer US、pp. 276–503、doi :10.1007/978-0-387-47314-7_6、ISBN 9780387473130
- ^ ハフ、ハワード、リオーダン、マイケル (2007-09-01)。「フロッシュとデリック：50年後（序文）」。電気化学協会インターフェース。16 (3): 29。doi :10.1149/2.F02073IF。ISSN 1064-8208 。
- ^ Frosch, CJ; Derick, L (1957). 「シリコンの拡散時の表面保護と選択的マスキング」.電気化学協会誌. 104 (9): 547. doi :10.1149/1.2428650.
- ^ KAHNG, D. (1961). 「シリコン-二酸化シリコン表面デバイス」.ベル研究所技術メモ: 583–596. doi :10.1142/9789814503464_0076. ISBN 978-981-02-0209-5。
- ^ Lojek, Bo (2007).半導体工学の歴史. ベルリン、ハイデルベルク: Springer-Verlag Berlin Heidelberg. p. 321. ISBN 978-3-540-34258-8。
- ^ Ligenza, JR; Spitzer, WG (1960). 「蒸気と酸素中でのシリコン酸化のメカニズム」. Journal of Physics and Chemistry of Solids . 14 : 131–136. Bibcode :1960JPCS...14..131L. doi :10.1016/0022-3697(60)90219-5.
- ^ Lojek, Bo (2007).半導体工学の歴史. Springer Science & Business Media . p. 120. ISBN 9783540342588。
- ^ ダンカン、ベン (1996)。高性能オーディオパワーアンプ。エルゼビア。pp. 178 & 406。ISBN 9780080508047。
- ^ 米国特許 4,295,267
- ^ ab 「ディスクリート半導体の進歩は進む」。パワーエレクトロニクス技術。Informa ：52–6。2005年9月。2006年3月22日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF）。2019年7月31日閲覧。
- ^ Oxner, ES (1988). FET技術と応用。CRC Press。p . 18。ISBN 9780824780500。
- ^ 米国特許 3,924,265
- ^ ダンカン、ベン (1996)。高性能オーディオパワーアンプ。エルゼビア。pp. 177-8, 406。ISBN 9780080508047。
- ^ 「1979年：シングルチップデジタル信号プロセッサの導入」。シリコンエンジン。コンピュータ歴史博物館。 2019年10月14日閲覧。
- ^ ab Taranovich, Steve (2012年8月27日). 「DSPの30年: 子供のおもちゃから4Gまで、そしてその先へ」EDN . 2019年10月14日閲覧。