MOSFET با گیت فلزی (Metal Gate MOSFET)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
MOSFET با گیت فلزی (Metal Gate MOSFET) :
Metal Gate MOSFET به MOSFETهایی گفته می شود که در آنها گیت از جنس فلز (معمولا آلومینیوم) ساخته شده است. این فناوری در دهه های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ رایج بود، پیش از آنکه گیت پلی سیلیکون (Polysilicon Gate) معرفی شود. در این ساختار، لایه فلز مستقیما روی اکسید گیت قرار می گیرد.
مزیت اصلی گیت فلزی، رسانایی بسیار بالای آن است که باعث کاهش مقاومت گیت و در نتیجه افزایش سرعت در مدارهای فرکانس بالا می شود. همچنین کار تابع (Work Function) فلز قابل تنظیم است (با انتخاب فلز مناسب) که می تواند ولتاژ آستانه (
\[ V_{TH} \]) را تحت تأثیر قرار دهد.
اما معایبی نیز دارد: فلز در برابر دمای بالای فرآیندهای بعدی (مانند آنیل) ممکن است دچار تغییر شود یا با لایه های زیرین واکنش دهد. همچنین در فناوری گیت فلزی، امکان خود-ترازی (Self-aligned) با سورس و درین وجود ندارد، که منجر به خازن های پارازیتی بزرگتر می شود.
\[ V_{TH} = \Phi_{MS} + 2\phi_F + \frac{\sqrt{4\epsilon_s q N_A \phi_F}}{C_{ox}} \]امروزه در MOSFETهای پیشرفته، دوباره به گیت فلزی بازگشته ایم (مانند گیت های با فلزات با کار تابع مناسب در فناوری های ۲۲ نانومتر و پایین تر) اما با ترکیبات پیچیده تر. Metal Gate اصلی در قطعات مجزا و آیسی های قدیمی مانند سری CD4000 یافت می شود. در حال حاضر، در MOSFETهای قدرت مجزا، هنوز از پلی سیلیکون استفاده می شود.
