Pagrindinis MOSFET supratimas

MOSFET, trumpinys iš metalo oksido puslaidininkio lauko efekto tranzistoriaus, yra trijų gnybtų puslaidininkinis įtaisas, kuris naudoja elektrinio lauko efektą srovės srautui valdyti. Žemiau pateikiama pagrindinė MOSFET apžvalga:

1. Apibrėžimas ir klasifikavimas

- Apibrėžimas: MOSFET yra puslaidininkinis įtaisas, valdantis laidų kanalą tarp nutekėjimo ir šaltinio, keisdamas vartų įtampą. Vartai yra izoliuoti nuo šaltinio ir nutekėjimo izoliacinės medžiagos sluoksniu (paprastai silicio dioksidu), todėl jie taip pat žinomi kaip izoliuotų vartų lauko tranzistorius.

- Klasifikacija: MOSFET yra klasifikuojami pagal laidaus kanalo tipą ir vartų įtampos poveikį:

- N kanalo ir P kanalo MOSFET: Priklausomai nuo laidaus kanalo tipo.

- Patobulinimo ir išeikvojimo režimo MOSFET: pagrįsti vartų įtampos įtaka laidžiam kanalui. Todėl MOSFET yra suskirstyti į keturis tipus: N kanalo patobulinimo režimas, N kanalo išeikvojimo režimas, P kanalo patobulinimo režimas ir P kanalo išeikvojimo režimas.

2. Struktūra ir veikimo principas

- Struktūra: MOSFET susideda iš trijų pagrindinių komponentų: vartų (G), kanalizacijos (D) ir šaltinio (S). Ant silpnai legiruoto puslaidininkinio pagrindo puslaidininkių apdorojimo metodais sukuriamos labai legiruotos šaltinio ir nutekėjimo sritys. Šios sritys yra atskirtos izoliaciniu sluoksniu, kurio viršuje yra vartų elektrodas.

- Veikimo principas: N kanalo patobulinimo režimo MOSFET pavyzdys, kai vartų įtampa lygi nuliui, tarp kanalizacijos ir šaltinio nėra laidžio kanalo, todėl srovė negali tekėti. Kai vartų įtampa padidėja iki tam tikros slenksčio (vadinamos "įjungimo įtampa" arba "slenksčio įtampa"), izoliacinis sluoksnis po vartais pritraukia elektronus iš pagrindo, kad susidarytų inversinis sluoksnis (N tipo plonas sluoksnis). , sukuriant laidų kanalą. Tai leidžia srovei tekėti tarp kanalizacijos ir šaltinio. Šio laidžio kanalo plotis, taigi ir nutekėjimo srovė, nustatomas pagal vartų įtampos dydį.

3. Pagrindinės charakteristikos

- Didelė įvesties varža: kadangi vartai yra izoliuoti nuo šaltinio ir nutekėjimo izoliaciniu sluoksniu, MOSFET įvesties varža yra ypač didelė, todėl ji tinka didelės varžos grandinėms.

- Mažas triukšmas: MOSFET veikimo metu sukuria palyginti mažą triukšmą, todėl jie idealiai tinka grandinėms, kurioms keliami griežti triukšmo reikalavimai.

- Geras terminis stabilumas: MOSFET turi puikų šiluminį stabilumą ir gali efektyviai veikti įvairiuose temperatūrų diapazonuose.

- Mažas energijos suvartojimas: MOSFET sunaudoja labai mažai energijos tiek įjungtoje, tiek išjungtoje būsenoje, todėl jie tinka mažos galios grandinėms.

- Didelis perjungimo greitis: kadangi įtampa valdomi įrenginiai, MOSFET siūlo greitą perjungimo greitį, todėl jie idealiai tinka aukšto dažnio grandinėms.

4. Taikymo sritys

MOSFET yra plačiai naudojami įvairiose elektroninėse grandinėse, ypač integrinėse grandinėse, galios elektronikoje, ryšio įrenginiuose ir kompiuteriuose. Jie naudojami kaip pagrindiniai komponentai stiprinimo grandinėse, perjungimo grandinėse, įtampos reguliavimo grandinėse ir kt., Įgalinantys tokias funkcijas kaip signalo stiprinimas, perjungimo valdymas ir įtampos stabilizavimas.

Apibendrinant galima pasakyti, kad MOSFET yra esminis puslaidininkinis įrenginys, turintis unikalią struktūrą ir puikias veikimo charakteristikas. Jis atlieka lemiamą vaidmenį elektroninėse grandinėse daugelyje sričių.