ゲルマニウム半導体とシリコン半導体編集部
Mohamed Atalla が1957年に表面パッシベーションプロセスを、1959年に MOS トランジスタを開発。
最初のシリコン半導体デバイスはシリコン無線結晶検出器で、アメリカのエンジニア Greenleaf Whittier Pickard が 1906 年に開発しました。 1940年、ラッセル・オールがシリコンのp-n接合と光起電力効果を発見した。 1941年には、第二次世界大戦中のレーダー用マイクロ波検出器として、高純度のゲルマニウムとシリコンの結晶を製造する技術が開発された。 1955 年、ベル研究所の Carl Frosch と Lincoln Derick は、二酸化ケイ素 (SiO2) がシリコン上に成長することを偶然発見し、後に 1958 年にこれが拡散プロセス中にシリコン表面をマスクすることを提案しました。
半導体産業の初期、1950 年代後半までは、トランジスタやその他の半導体装置用の半導体材料としては、シリコンではなくゲルマニウムが支配的でした。 ゲルマニウムはキャリア移動度が高いため、より優れた性能を発揮できる半導体材料として、当初は考えられていた。 初期のシリコン半導体の性能が相対的に低かったのは、表面に不飽和結合が存在するために起こるダングリングボンドによって、電子が表面に捕捉される不安定な量子表面状態によって、電気伝導性が制限されていたためである。
シリコン半導体技術におけるブレークスルーは、1950 年代後半にベル研究所で熱酸化による表面パッシベーションのプロセスを開発したエジプト人エンジニア、モハメド・アタラの仕事によってもたらされました。 彼は、熱酸化による二酸化ケイ素層の形成が、シリコン表面の電子状態の濃度を大きく下げることを発見し、酸化ケイ素層がシリコン表面を電気的に安定させるために使用されることを知ったのである。 アタラは、この発見を1957年中にベル・メモで発表し、1958年にデモンストレーションを行った。 これは、高品質の二酸化ケイ素絶縁膜をシリコン表面に熱成長させ、その下にあるシリコンp-n接合ダイオードやトランジスタを保護できることを示した最初のデモンストレーションであった。 アタラの表面パッシベーションプロセスにより、シリコンはゲルマニウムの導電性と性能を凌駕し、シリコンがゲルマニウムに代わる主要な半導体材料となるに至った。 アタラの表面パッシベーションプロセスは、シリコン半導体技術における最も重要な進歩であり、シリコン半導体デバイスの大量生産への道を開くものであると考えられている。 1960年代半ばまでに、シリコン表面を酸化させるアタラのプロセスは、事実上すべての集積回路とシリコンデバイスの製造に使用された。
MOSFET（MOSトランジスタ）編集
MOSFET (MOS トランジスタ) は 1959 年に Mohamed Atalla と Dawon Kahng によって発明された。
1950年代末に Mohamed Atalla は表面保護と熱酸化法を利用して MOS (Metal-oxide-Smiconductor) プロセスを開発、このプロセスが最初の動作するシリコン電界効果トランジスタを構築できる可能性を示唆した。 これが、1959年のモハメド・アタラ、ダウォン・カーンによるMOSFET（MOS電界効果トランジスタ）の発明につながった。 MOSFETは、バイポーラ接合型トランジスタに比べ、消費電力が低く、高密度で、拡張性があることから、コンピュータや電子機器、スマートフォンなどの通信機器に最も多く使用されているトランジスタであり、小型化、量産化が可能な初めてのトランジスタである。 米国特許商標庁はMOSFETを「世界中の生活と文化を変えた画期的な発明」と呼んでいる。
CMOS（相補型MOS）プロセスは、1963年にフェアチャイルドセミコンダクターのチータン・サーとフランク・ワンラスによって開発された。 1967年にDawon KahngとSimon SzeによってフローティングゲートMOSFETが初めて報告された。 3次元マルチゲートMOSFETの一種であるFinFET（fin field-effect transistor）は、1989年に日立中央研究所の久本大氏らによって開発された
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