Ich belege einen Kurs über Halbleiterphysik und lerne etwas über MOSFETs , MODFETs und MESFETs .
Ich kenne die allgemeinen strukturellen Unterschiede zwischen jedem. Ein MOSFET ist ein Metall, ein Oxid und ein Halbleiter, und Sie legen eine Spannung an das Gate an, um eine Inversionsschicht im Halbleiter zu erzeugen. Ein MODFET ähnelt einem MOSFET, aber sein Oxid ist ein dotiertes AlGaAs, kombiniert mit einem undotierten GaAs, um einen seltsamen Abfall der Bandenergie zu erzeugen. Dies erzeugt (irgendwie) eine größere Mobilität für Ladungsträger in der 2-dimensionalen Elektronengasschicht.
Ein MESFET unterscheidet sich meiner Meinung nach am meisten von den anderen, da es sich lediglich um ein Metall auf einem Halbleiter handelt. Und Sie legen eine Spannung an, um einen Verarmungsbereich zu erzeugen, der groß genug ist, um die Schicht vollständig zu verarmen, sodass keine Ladung fließen kann.
Aber was sind die Vor- und Nachteile der einzelnen? Warum sollten Sie einen MOSFET verwenden, wenn der MODFET angeblich eine höhere Trägermobilität hat? Warum sollten Sie MODFET über einem MESFET verwenden?
Ich versuche, ein Diagramm zu erstellen, in dem ihre Eigenschaften verglichen und gegenübergestellt werden, einschließlich (aber nicht beschränkt auf): Herstellung und Struktur und Belastung, parasitäre Effekte, Erstellung und Form von Verarmungsregionen, Mobilität von Trägern, Barrierenhöhe.
Ich kann nur die erste Ihrer beiden Hauptfragen beantworten.
Warum sollten Sie einen MOSFET verwenden, wenn der MODFET angeblich eine höhere Trägermobilität hat?
Kosten. Erstens, wenn Sie einen GaAs / AlGaAs-MODFET herstellen möchten, bedeutet dies, dass Sie mit GaAs-Wafern anstelle von Silizium arbeiten, und diese sind pro Gerät viel teurer. Selbst wenn Sie in SiGe einen MODFET mit unterschiedlichem Ge-Gehalt herstellen, arbeiten Sie mit einem exotischeren und etwas teureren Materialsystem als gewöhnlichem Silizium.
Zweitens, weil die modifizierte Zusammensetzungsschicht (AlGaAs oder SiGe mit hohem Ge-Gehalt) durch epitaxiales Wachstum hinzugefügt werden muss , was ein langsamerer und daher kostspieligerer Prozess ist als die, die zum Bilden eines gewöhnlichen MOSFET auf Silizium benötigt werden.
Drittens, weil in den letzten Jahrzehnten enorme Forschungsanstrengungen unternommen wurden, um die Kosten von Silizium-CMOS-Prozessen zu senken, wodurch CMOS in großen Stückzahlen mit hoher Ausbeute und damit niedrigeren Kosten hergestellt werden können.
Das Photon
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