PMOS verbeterde transistor

De afgelopen jaren hebben verbeterde PMOS-transistors (officieel bekend als p-channel metal oxide semiconductor transistor) veel aandacht getrokken in de halfgeleiderindustrie. Vanwege het uitstekende stroomverbruik en de uitstekende prestaties worden PMOS-versterkte transistors op grote schaal gebruikt en zijn ze een belangrijk onderzoekspunt geworden in industrieën met een grote impact.

PMOS-verbeterde transistors zijn voortgekomen uit de PMOS-infrastructuur. In PMOS-transistoren wordt geleiding bereikt door het vormen van n-type kanalen op een p-type substraat, waardoor elektronen worden gedwongen om te keren. Maar deze lekkage zorgt ervoor dat de PMOS-transistor onvoldoende efficiëntie heeft in scenario's met laag vermogen. Daarom zijn verbeterde PMOS-transistors verbeterd op basis van de PMOS-transistorstructuur, waarbij de hoge impedantie van n-type kanalen in PMOS-transistors wordt vervangen door n-type source/drain-actieve gebieden. Deze verbetering kan het energieverbruik veroorzaakt door lekkage effectief verminderen en de efficiëntie van transistors verbeteren.

De opkomst van PMOS-versterkte transistors is voornamelijk bedoeld om de tekortkomingen van PMOS in toepassingsscenario's met laag vermogen op te vullen. In werkscenario's met laag vermogen zijn PMOS-transistors die inefficiënt zijn vanwege lekkage altijd een probleem geweest in vergelijking met NMOS-transistors. Daarom biedt de opkomst van PMOS-versterkte transistors een nieuwe route om dit probleem op te lossen. Bovendien hebben PMOS-verbeterde transistors ook andere unieke voordelen.

Ten eerste hebben PMOS-verbeterde transistors een goede bandbreedte en snelheid. Dit komt voornamelijk omdat de PN-overgang tussen de actieve gebiedsverbinding en het substraat in de ontwerpstructuur van PMOS-verbeterde transistors de snelheid van de transistor helpt verbeteren, waardoor de datatransmissiesnelheid aanzienlijk wordt verbeterd.

Ten tweede hebben PMOS-versterkte transistors lagere lekstromen. Als de transistorbuis niet werkt, is er altijd sprake van lekstroom van de transistor, wat kan leiden tot overmatig stroomverbruik. De verbeterde structuur van PMOS-versterkte transistors kan de lekstroom effectief verminderen, waardoor het energieverbruik wordt verminderd.

Bovendien vervangen PMOS-versterkte transistors de NMOS-constructie in CMOS in vergelijking met een ander type transistor: CMOS-transistors. In DRAM-ontwerpen met hoge dichtheid op basis van 1T-DRAM-eenheden kunnen de prestaties van PMOS-verbeterde transistors twee keer zo hoog zijn als die van een 0.8V-voeding onder dezelfde omgevingsomstandigheden. Daarom hebben PMOS-verbeterde transistors grotere ontwikkelingsvooruitzichten in DRAM-ontwerp met hoge dichtheid.

Ondertussen kunnen met PMOS verbeterde transistors ook hun prestaties en stabiliteit verbeteren door verwerkingstechnieken zoals microstructuur en epitaxie te introduceren, waardoor hun toepassingsbereik wordt uitgebreid. Bij stroominjectie met dimlicht kunnen de prestaties van PMOS-versterkte transistors bijvoorbeeld met ongeveer 30% worden verbeterd. Bovendien kan de zuivering van epitaxiale oxidekristallen de impact van zuurstofonzuiverheden op PMOS-verbeterde transistors effectief verminderen en hun betrouwbaarheid en stabiliteit verbeteren.

https://www.trrsemicon.com/transistor/p-channel-enhancement-mode-field-effect.html