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晶体管作为数字开关

1959-11
  • Mohamed M. Atalla
  • Dawon Kahng
电子实验室电路板上的 MOSFET 晶体管。

(图片仅供参考)

现代数字电子技术的基本构件是晶体管,特别是 MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。它的工作原理是电子控制开关。通过向其栅极施加电压,源极和漏极之间的电流可以被接通(代表 "1")或断开(代表 "0"),从而实现逻辑门。

虽然第一个晶体管是双极结型晶体管 (BJT),但 MOSFET 凭借其可扩展性、静态功耗更低以及更高的密度,成为了数字电路的主导技术。MOSFET 有三个端子:栅极、源极和漏极。栅极通过一层薄薄的氧化层与源极和漏极之间的沟道绝缘。在栅极上施加电压会产生电场,从而控制沟道的电导率。

In digital applications, a MOSFET is operated in its cutoff (off) and triode/saturation (on) regions. When the gate voltage is below a certain threshold, the channel is non-conductive, the switch is ‘off’, and it represents a logic ‘0’. When the gate voltage is above the threshold, the channel becomes conductive, the switch is ‘on’, and it represents a logic ‘1’. By combining MOSFETs, typically in a complementary pair of P-type and N-type (forming CMOS logic), all basic logic gates can be constructed. The ability to miniaturize MOSFETs, as described by Moore’s Law, has driven the exponential growth in computing power for over half a century.

UNESCO Nomenclature: 2205
- 电子产品

类型

物理设备

中断

革命

用法

广泛使用

前体

  • 电子的发现
  • 半导体物理学的发展
  • 真空管技术(三极管)
  • 点接触晶体管的发明

应用程序

  • 微处理器
  • 存储芯片(DRAM、闪存)
  • 集成电路
  • 智能手机
  • 电脑
  • 所有现代电子设备

专利:

  • US3102230A

潜在创新理念

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相关内容: 晶体管、mosfet、cmos、数字开关、半导体、集成电路、逻辑门、摩尔定律。

历史背景

晶体管作为数字开关

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(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

相关发明、创新和技术原理

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