MOS管的全稱是金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。MOS管的發(fā)明最早可以追溯到19世紀(jì)30年代,由德國人提出了Lilienfeld場效應(yīng)晶體管的概念,之后貝爾實(shí)驗(yàn)室的肖特基發(fā)明者Shcokley等人也嘗試過研究發(fā)明場效應(yīng)管,但是都失敗了。1949年Shcokley提出了注入少子的雙極性晶體管的概念。到了1960年,有人提出用二氧化硅改善雙極性晶體管的性能,就此MOS管來到了人世間。
然而在這里,我們也不得不提及另外一個(gè)大的人物,馬丁阿塔拉(Martin M. “John” Atalla)他也被認(rèn)為是MOS場效應(yīng)晶體管的發(fā)明人之一, 阿塔拉博士是埃及人,之后赴美留學(xué)。1949年阿塔拉進(jìn)入貝爾實(shí)驗(yàn)室研究半導(dǎo)體材料的表面特性。通過在硅片晶圓上培養(yǎng)出二氧化硅表層,他終于找到了幫助電流擺脫電子陷阱和散射的方法。后人稱之為表面鈍化的這項(xiàng)技術(shù),因其低成本和易生產(chǎn),而成為硅集成電路發(fā)展史上的里程碑。其后,阿塔拉博士建議在場效應(yīng)晶體管(表面運(yùn)用金屬氧化物。并一起在1960年的某次學(xué)術(shù)會(huì)議上宣布了他們的成果。 之后離開貝爾實(shí)驗(yàn)室后,阿塔拉博士又曾先后為惠普和仙童半導(dǎo)體工作。
如今國外MOS管主要有英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體、東芝、瑞薩等國際先頭品牌,國內(nèi)涌現(xiàn)出華潤微、士蘭微、華微電子等一批廠商。如今國外品牌仍舊占據(jù)著中國市場份額的大頭。如根據(jù)Omdia數(shù)據(jù),2020年英飛凌和安森美分別占據(jù)了中國MOSFET市場產(chǎn)品銷售額的24.87%和16.53%,國產(chǎn)最大的MOSFET企業(yè)—華潤微,市場占有率約為9%,排名第三。如此可以看出國產(chǎn)MOS管已經(jīng)可以和國外品牌競爭了,市場也在不斷增加,近年來,國外品牌MOS管市場份額都在逐漸下降。如下圖
那么國產(chǎn)MOS管現(xiàn)在質(zhì)量怎么樣,可靠性強(qiáng)嗎
說起價(jià)格,國產(chǎn)MOS管,完全能碾壓國外品牌。性價(jià)比很高,品質(zhì)來說,用起來也完全沒問題。即使在特定的環(huán)境下,國產(chǎn)MOS管也完全能夠符合市場要求。在中低壓領(lǐng)域,國產(chǎn)MOS管更是能完全勝任這些。我們可以從我們買的電腦主板上看出,國產(chǎn)MOS管的使用率已經(jīng)很高了。我們找到了一個(gè)2016年產(chǎn)的華擎主板,H81主板,上面使用的是尼爾森的MOS管,這個(gè)是一個(gè)臺(tái)灣品牌。在其他開關(guān)電源領(lǐng)域,國產(chǎn)MOS管更是幾乎完全代替了進(jìn)口品牌。工控市場,1500V的MOS管也被國產(chǎn)占領(lǐng)了大部分份額。
我們從下圖來看下國產(chǎn)MOS管廠家
從圖中可以看出,不乏很多大型上市公司。