MOSFETтер кантип иштейт

MOSFETтин иштөө принциби негизинен анын уникалдуу структуралык касиеттерине жана электр талаасынын эффекттерине негизделген. Төмөндө MOSFETтер кантип иштээри жөнүндө кеңири түшүндүрмө берилген:

 

I. MOSFETтин негизги структурасы

MOSFET негизинен дарбазадан (G), булактан (S), дренаждан (D) жана субстраттан (B, кээде үч терминалдуу түзүлүштү түзүү үчүн булакка туташтырылган) турат. N-каналды өркүндөтүүчү MOSFETтерде субстрат, адатта, аз кошулган P-типтеги кремний материалы болуп саналат, анда эки жогорку легирленген N-типтүү аймак булак жана дренаж катары кызмат кылуу үчүн даярдалган. Р тибиндеги субстраттын үстү изоляциялоочу катмар катары өтө жука оксид пленкасы (кремнийдин диоксиди) менен капталган жана дарбаза катары электрод тартылат. Бул түзүлүш дарбазаны Р-тибиндеги жарым өткөргүч субстраттан, дренаждан жана булактан изоляцияланган кылат, ошондуктан изоляцияланган дарбаза талаа эффектиси түтүгү деп да аталат.

II. Иштөө принциби

MOSFETs дренаждык токту (ID) башкаруу үчүн дарбаза булагы чыңалуусун (VGS) колдонуу менен иштейт. Тактап айтканда, колдонулган оң дарбаза булагы чыңалуусу, VGS, нөлдөн жогору болгондо, дарбазанын астындагы оксид катмарында жогорку оң жана төмөнкү терс электр талаасы пайда болот. Бул электр талаасы P-регионундагы бош электрондорду өзүнө тартып, алардын оксид катмарынын астына топтолушуна алып келет, ошол эле учурда Р-аймактагы тешиктерди түртөт. VGS көбөйгөн сайын электр талаасынын күчү өсөт жана тартылган эркин электрондордун концентрациясы өсөт. VGS белгилүү бир босого чыңалууга (VT) жеткенде, аймакта чогулган эркин электрондордун концентрациясы жаңы N-типтүү аймакты (N-канал) пайда кылуу үчүн жетиштүү чоң, ал дренаж менен булакты бириктирүүчү көпүрө сыяктуу иштейт. Бул учурда, эгерде дренаж менен булактын ортосунда белгилүү бир кыймылдаткыч чыңалуу (VDS) бар болсо, дренаждык токтун идентификатору агып баштайт.

III. Өткөрүүчү каналды түзүү жана өзгөртүү

Өткөрүүчү каналдын түзүлүшү MOSFETтин иштешинин ачкычы болуп саналат. VGS VTден чоңураак болгондо, өткөргүч канал түзүлөт жана дренаждык токтун идентификаторуна VGS да, VDS да таасир этет.VGS өткөрүүчү каналдын туурасын жана формасын көзөмөлдөө менен IDге таасир этет, ал эми VDS IDке түздөн-түз айдоо чыңалуусу катары таасир этет. Эгерде өткөргүч канал түзүлбөсө (б.а. VGS VTден азыраак), анда VDS бар болсо да, дренаждык токтун идентификатору көрүнбөй турганын белгилей кетүү маанилүү.

IV. MOSFETтердин мүнөздөмөлөрү

Жогорку киргизүү импедансы:MOSFETтин кириш импедансы абдан жогору, чексиздикке жакын, анткени дарбаза менен булак-дренаж аймагынын ортосунда изоляциялоочу катмар жана алсыз дарбаза агымы гана бар.

Төмөн чыгуу импедансы:MOSFETs - бул чыңалуу менен башкарылуучу түзүлүштөр, мында булак-дренаждык ток кириш чыңалуу менен өзгөрүшү мүмкүн, ошондуктан алардын чыгуу импедансы аз.

Туруктуу агым:Каныккан аймакта иштегенде, MOSFETтин агымы эң сонун туруктуу токту камсыз кылуучу булак-дренаждык чыңалуудагы өзгөрүүлөргө дээрлик таасирин тийгизбейт.

 

Жакшы температуранын туруктуулугу:MOSFETs -55 ° C дан + 150 ° Cге чейин кең иштөө температурасына ээ.

V. Колдонмолор жана классификациялар

MOSFETтер санариптик схемаларда, аналогдук схемаларда, электр чынжырларында жана башка тармактарда кеңири колдонулат. Операциянын түрүнө ылайык, MOSFETs жакшыртуу жана түгөнүү түрлөрүнө бөлүнөт; өткөрүүчү каналдын түрүнө жараша, алар N-канал жана P-канал болуп бөлүнөт. Бул ар кандай MOSFET түрлөрү ар кандай колдонуу сценарийлеринде өздөрүнүн артыкчылыктарына ээ.

Жыйынтыктап айтканда, MOSFETтин иштөө принциби дарбаза булагы аркылуу өткөрүүчү каналдын түзүлүшүн жана өзгөрүшүн көзөмөлдөө болуп саналат, ал өз кезегинде дренаждык токтун агымын көзөмөлдөйт. Анын жогорку кириш импедансы, төмөн чыгуу импедансы, туруктуу ток жана температуранын туруктуулугу MOSFETтерди электрондук схемалардын маанилүү компоненти кылат.