Metal gate
ஒரு உலோக கேட், ஒரு பக்கவாட்டு உலோக-ஆக்சைடு-குறைக்கடத்தி (எம்ஓஎஸ்) அடுக்கின் சூழலில், டிரான்சிஸ்டரின் சேனலில் இருந்து ஒரு ஆக்சைடு மூலம் பிரிக்கப்பட்ட கேட் மின்முனை-கேட் பொருள் ஒரு உலோகத்திலிருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது. 1970 களின் நடுப்பகுதியில் இருந்து பெரும்பாலான எம்ஓஎஸ் டிரான்சிஸ்டர்களில், உலோகத்திற்கான "எம்" உலோகம் அல்லாத கேட் பொருளால் மாற்றப்பட்டுள்ளது. அலுமினியம் கேட் முதல் MOSFET (உலோக-ஆக்சைடு-குறைக்கடத்தி புலம்-விளைவு டிரான்சிஸ்டர்) 1959 இல் பெல் ஆய்வகத்தில் முகமது அடல்லா மற்றும் டாவோன் காங் ஆகியோரால் தயாரிக்கப்பட்டது, மேலும் 1960 இல் காட்சிப்படுத்தப்பட்டது. அவர்கள் சிலிக்கானை கால்வாய் பொருளாகவும், சுயமாக சீரமைக்கப்படாத அலுமினிய வாயிலாகவும் பயன்படுத்தினர். அலுமினியம் கேட் உலோகம் (பொதுவாக ஒரு ஆவியாதல் வெற்றிட அறையில் வேஃபர் மேற்பரப்பில் டெபாசிட் செய்யப்படுகிறது) 1970 களின் முற்பகுதியில் பொதுவானதாக இருந்தது. 1970 களின் பிற்பகுதியில், புனையமைப்பு சிக்கல்கள் மற்றும் செயல்திறன் சிக்கல்கள் காரணமாக உலோக-ஆக்சைடு-குறைக்கடத்தி அடுக்கில் அலுமினியத்திலிருந்து நுழைவாயில் பொருளாக தொழில்துறை நகர்ந்தது. அலுமினியத்திற்கு பதிலாக பாலிசிலிகான் (பாலிக்ரிஸ்டலின் சிலிக்கான், அதன் மின் எதிர்ப்பைக் குறைக்க நன்கொடையாளர்கள் அல்லது ஏற்பிகளுடன் அதிக அளவில் டோப் செய்யப்பட்டது) பயன்படுத்தப்பட்டது. இரசாயன நீராவி படிவு (சி. வி. டி) மூலம் பாலிசிலிகானை எளிதில் டெபாசிட் செய்ய முடியும், மேலும் உலோகம் இல்லாத இடத்தில் மிக அதிக வெப்பநிலையை (900-1000 டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேல்) உள்ளடக்கிய அடுத்தடுத்த உற்பத்தி நடவடிக்கைகளுக்கு சகிப்புத்தன்மை கொண்டது. குறிப்பாக, உலோகம் (பொதுவாக அலுமினியம் ஒரு வகை III (பி-வகை) டோபன்ட்) இந்த வெப்ப அனீலிங் படிகளின் போது சிலிக்கானுடன் (அலாய்) சிதறும் போக்கைக் கொண்டுள்ளது. குறிப்பாக, <1.11> படிக நோக்குநிலையுடன் ஒரு சிலிக்கான் வேஃபரில் பயன்படுத்தப்படும்போது, அடிப்படை சிலிக்கனுடன் அலுமினியத்தை (நீட்டிக்கப்பட்ட உயர் வெப்பநிலை செயலாக்க படிகளிலிருந்து) அதிகப்படியான அலாய் செய்வது, அலுமினியத்தின் கீழ் பரவியிருக்கும் FET மூலத்திற்கு அல்லது வடிகால் பகுதிகளுக்கு இடையில் ஒரு குறுகிய சுற்றுவட்டத்தை உருவாக்கலாம். இந்த ஷார்ட்ஸ் சிலிக்கான்-அலுமினிய அலாய் பிரமிடு வடிவ கூர்முனைகளை சிலிக்கான் செதில் செங்குத்தாக "கீழே" சுட்டிக்காட்டுவதன் மூலம் உருவாக்கப்படுகின்றன. சிலிக்கானில் அலுமினியத்தை அனீல் செய்வதற்கான நடைமுறை உயர் வெப்பநிலை வரம்பு 450 டிகிரி செல்சியஸ் வரிசையில் உள்ளது. சுய சீரமைக்கப்பட்ட வாயில்களை எளிதில் உற்பத்தி செய்வதற்கும் பாலிசிலிகான் கவர்ச்சிகரமானதாக இருக்கிறது. மூல மற்றும் வடிகால் டோபன்ட் அசுத்தங்களின் பொருத்துதல் அல்லது பரவல் வாயிலுடன் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இது அடுக்குகளின் தவறான சீரமைப்புக்கான சாத்தியக்கூறுகளுடன் கூடுதல் லித்தோகிராஃபிக் படிகள் இல்லாமல் வாயிலுடன் சரியாக சீரமைக்கப்பட்ட ஒரு கால்வாய்க்கு வழிவகுக்கிறது. என்எம்ஓஎஸ் மற்றும் சிஎம்ஓஎஸ் தொழில்நுட்பங்களில், காலப்போக்கில் மற்றும் உயர்ந்த வெப்பநிலைகளில், கேட் கட்டமைப்பால் பயன்படுத்தப்படும் நேர்மறை மின்னழுத்தங்கள் நேர்மறை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட வாயிலின் கீழ் நேரடியாக இருக்கும் எந்தவொரு நேர்மறை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட சோடியம் அசுத்தங்களையும் கேட் மின்கடத்தா வழியாகப் பரப்பலாம் மற்றும் குறைந்த நேர்மறை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட சேனல் மேற்பரப்புக்கு இடம்பெயரலாம், அங்கு நேர்மறை சோடியம் சார்ஜ் சேனல் உருவாக்கத்தில் அதிக விளைவைக் கொண்டுள்ளது, இதனால் என்-சேனல் டிரான்சிஸ்டரின் நுழைவு மின்னழுத்தத்தைக் குறைக்கிறது மற்றும் காலப்போக்கில் தோல்விகளை ஏற்படுத்தும். முந்தைய பி. எம். ஓ. எஸ் தொழில்நுட்பங்கள் இந்த விளைவை உணர்ந்து கொள்ளவில்லை, ஏனெனில் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட சோடியம் இயற்கையாகவே எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட வாயிலை நோக்கி ஈர்க்கப்பட்டு, சேனலில் இருந்து விலகி, வாசல் மின்னழுத்த மாற்றங்களைக் குறைக்கிறது. என்-சேனல், உலோக வாயில் செயல்முறைகள் (1970 களில்) அந்த காலக்கெடுவில் அடைய கடினமான மிக உயர்ந்த தரமான தூய்மையை (சோடியம் இல்லாதது) விதித்தன, இதன் விளைவாக அதிக உற்பத்தி செலவுகள் ஏற்பட்டன. பாலிசிலிகான் வாயில்கள் அதே நிகழ்வுக்கு உணர்திறன் கொண்டவை என்றாலும், எந்தவொரு சோடியத்துடனும் வினைபுரிய அடுத்தடுத்த உயர் வெப்பநிலை செயலாக்கத்தின் போது (பொதுவாக "கெட்டரிங்" என்று அழைக்கப்படுகிறது) சிறிய அளவிலான எச். சி. எல் வாயுவை வெளிப்படுத்தலாம், அதனுடன் பிணைக்கப்பட்டு NaCl ஐ உருவாக்கி எரிவாயு நீரோட்டத்தில் எடுத்துச் செல்லலாம், இது அடிப்படையில் சோடியம் இல்லாத வாயில் கட்டமைப்பை பெரிதும் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது. இருப்பினும், நடைமுறை நிலைகளில் டோப் செய்யப்பட்ட பாலிசிலிகான் உலோகங்களின் பூஜ்ஜியத்திற்கு அருகிலுள்ள மின் எதிர்ப்பை வழங்காது, எனவே டிரான்சிஸ்டரின் கேட் கொள்ளளவை சார்ஜ் செய்வதற்கும் வெளியேற்றுவதற்கும் ஏற்றது அல்ல, இதன் விளைவாக மெதுவான சுற்று ஏற்படுகிறது. நவீன செயல்முறைகள் உலோகத்திற்குத் திரும்புகின்றன 45 என்எம் முனையிலிருந்து, உலோக வாயில் தொழில்நுட்பம் இன்டெல் வளர்ச்சிகளால் முன்னோடியாக உயர்-மின்கடத்தா (உயர்-κ) பொருட்களின் பயன்பாட்டுடன் திரும்புகிறது. உலோக வாயில் மின்முனைக்கான விண்ணப்பதாரர்கள், NMOS, Ta, TaN, Nb (ஒற்றை உலோக வாயில்) மற்றும் PMOS WN/RuO2 (PMOS உலோக வாயில் பொதுவாக உலோகத்தின் இரண்டு அடுக்குகளால் ஆனது). இந்த கரைசல் காரணமாக, கால்வாயில் உள்ள திரிபு திறனை மேம்படுத்த முடியும் (உலோக வாயில் மூலம்). மேலும், இது வாயிலில் குறைந்த மின்னோட்ட இடையூறுகளை (அதிர்வுகளை) ஏற்படுத்துகிறது (உலோகத்திற்குள் எலக்ட்ரான்கள் இருப்பது காரணமாக). மேலும் காண்க கேட் ஆக்சைடு மல்டிகேட் சாதன குறிப்புகள் MOSFETs குறைக்கடத்தி கட்டமைப்புகள்