2004年04月08日

MOSトランジスタ

さて、いきなりトランジスタの話である。不純物の入れ方はそのうち追々説明するとして、一気にジャンプ。
トランジスタといってもいろいろ種類があるんだけど、大きく分けて、バイポーラトランジスタとMOSトランジスタがある。バイポーラは名前の通り2つ極があるという意味なんだけど、半導体の創成期はみんなこっちをやっていて、教科書なんかだとバイポーラの話がメインで説明してあった。でも、ちょっと難しい。本気で勉強する人は、じっくり教科書で勉強するとよいが、取っ掛かりとしてはもう一つのMOSトランジスタをお勧めする。という私も、最初はご丁寧に半導体物理の勉強をバイポーラトランジスタでやった。
このMOSトランジスタであるが、名前はMetal Oxide Semiconductorの頭文字をとった略なのだ。金属、酸化膜、シリコントランジスタ。何じゃそりゃ、という話になるのだが、これは単純に構造を意味している。
上から金属、酸化膜、シリコンが層状態で重なった構造をしているわけだ。具体的には金属にはAl(アルミ)、酸化膜にはSiO(シリコン酸化膜)となり、最後のシリコンはSi基板のことである。Si基盤とは先に説明したSiウェハーのことだと思えばよい。金属のAlは初期のころは使われていたが、今ではN型を思いっきり濃くしたSiを使っているのが普通で、本当ならSOSになるのだが、呼び名はSiをメタル(Metal)代わりに使っていようがMOSのままだ。ちなみにメタル部分は電極になる。だからN型のSiを電極代わりに使う今の現状では半分導体じゃなくて、もろ導体になるようにおもっきり濃いN型にするわけ。

構造は絵に描けばわかりやすいんだが、上からMOSのサンドイッチ構造だからここでは載せない。そのうちトランジスタの話をするときにいやでも出てくるので最初は想像力を働かせてもらう。
ちなみにこのMOS構造だけだとなんになるかというと、キャパシタになるわけだ。こいつをMOSキャパシタと呼ぶ。要するにコンデンサみたいなもんよ。Alを使うとメタルキャパシタとかSiを使うとSiキャパシタなどと呼んだりするが、会社によったり、研究室によったりで、呼び名が違ったりするから、とりあえずMOSキャパシタと覚えておけばいいだろう。

なかなかトランジスタまで進まないが、今日はキャパシタどまり。続く。
posted by ピッコロ大魔王 at 23:43| Comment(1) | TrackBack(0) | デバイス | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
デバイスの基礎を教えてください。CMOSと異なりパワー形MOSデバイスでたとえばNchのMOSの場合ドレイン部がウエハー裏面になり電子は裏面からソースへ流れると思いますがその場合はどういうイメージで(反転層など)電気が流れるのでしょうか?
Posted by ogo at 2005年03月28日 22:34
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