Металл-оксид-жарым өткөргүч талаа эффективдүү транзистор (MOSFET, MOS-FET же MOS FET) көбүнчө кремнийдин башкарылуучу кычкылдануусу аркылуу жасалган талаа эффективдүү транзистордун (FET) бир түрү. Ал изоляцияланган дарбазага ээ, анын чыңалуусу аппараттын өткөргүчтүгүн аныктайт.
Анын негизги өзгөчөлүгү - металл дарбазасы менен каналдын ортосунда кремний диоксиди изоляциялоочу катмар бар, ошондуктан ал жогорку киргизүү каршылыгына ээ (1015Ω чейин). Ал ошондой эле N-канал түтүк жана P-канал түтүк болуп бөлүнөт. Адатта субстрат (субстрат) жана S булагы бири-бирине туташтырылган.
Ар кандай өткөргүч режимдерине ылайык, MOSFETs өркүндөтүү жана түгөнүү түрүнө бөлүнөт.
Күчтүү деп аталган түрү төмөнкүнү билдирет: VGS=0 болгондо, түтүк үзүлгөн абалда болот. Туура VGS кошулгандан кийин, көпчүлүк ташыгычтар дарбазага тартылышат, ошентип бул аймактагы ташыгычтарды "күчөтүшөт" жана өткөргүч каналды түзүшөт. .
Түгөнүү режими VGS=0 болгондо канал түзүлөт дегенди билдирет. Туура VGS кошулганда, көпчүлүк ташыгычтар каналдан агып чыгышы мүмкүн, ошентип алып жүрүүчүлөрдү "түсүрүп" жана түтүктү өчүрүшөт.
Себебин ажыратыңыз: JFETтин кириш каршылыгы 100MΩ ашык жана өткөргүчтүк өтө жогору, дарбаза жетектелгенде, ички мейкиндиктин магнит талаасы дарбазадагы жумушчу чыңалуудагы маалымат сигналын аныктоо оңой, ошондуктан труба чейин болушу, же күйгүзүү-өчүрүү тенденциясы. Негизги электромагниттик интерференция күчтүү болгондуктан, дене индукциялык чыңалуу дароо дарбазага кошулса, жогорудагы жагдай олуттуураак болот. Эгерде эсептегичтин ийнеси кескин солго ооп кетсе, анда бул түтүк тенденциясына чейин, дренаждык булак RDS резистору кеңейет жана дренаждык булак агымынын көлөмү IDS төмөндөйт. Тескерисинче, эсептегичтин ийнеси кескин оңго оойт, бул түтүк күйгүзүү-өчүрүү тенденциясын көрсөтүп турат, RDS төмөндөйт жана IDS көтөрүлөт. Бирок, эсептегичтин ийнесинин кыйшаюусунун так багыты индукцияланган чыңалуунун оң жана терс уюлдарынан (оң багыттагы жумушчу чыңалуу же тескери багыттагы жумушчу чыңалуу) жана түтүктүн жумушчу орто чекитинен көз каранды болушу керек.
WINSOK DFN3x3 MOSFET
Мисал катары N каналын алсак, ал P-типтеги кремний субстратында эки жогорку легирленген булак диффузиялык аймактары N+ жана дренаждык диффузия аймактары N+ менен жасалат, андан кийин S булак электроду жана дренаждык электрод D тиешелүү түрдө чыгарылат. Булак менен субстрат ички байланышта жана алар ар дайым бирдей потенциалды сакташат. Дренаж кубат булагынын оң терминалына туташтырылганда жана булак кубат булагынын терс терминалына туташтырылганда жана VGS=0, каналдын агымы (б.а. дренаждык ток) ID=0. Оң дарбаза чыңалуусу менен тартылган VGS акырындык менен көбөйгөн сайын, эки диффузиялык аймактын ортосунда терс заряддуу азчылык ташуучулар индукцияланып, дренаждан булакка чейин N тибиндеги каналды түзүшөт. VGS түтүктүн VTN күйгүзүлгөн чыңалуусунан чоңураак болгондо (негизинен +2V), N-канал түтүгү агызуу токунун идентификаторун түзө баштайт.
VMOSFET (VMOSFET), анын толук аты V-groove MOSFET болуп саналат. Бул MOSFETден кийин жаңыдан иштелип чыккан жогорку эффективдүү, кубаттуулукту которуштуруучу түзүлүш. Ал MOSFETтин (≥108W) жогорку кириш импедансын гана эмес, ошондой эле кичинекей айдоо агымын (болжол менен 0,1μA) мурастайт. Ал ошондой эле жогорку чыдамкай чыңалуу (1200V чейин), чоң иштеп жаткан ток (1,5A ~ 100A), жогорку чыгаруу кубаттуулугу (1 ~ 250W), жакшы өткөргүчтүк сызыктуулугу жана тез которуу ылдамдыгы сыяктуу сонун мүнөздөмөлөргө ээ. Ал вакуумдук түтүктөрдүн жана кубаттуу транзисторлордун артыкчылыктарын айкалыштыргандыктан, ал чыңалуу күчөткүчтөрүндө (чыңалуу миңдеген эсеге жетиши мүмкүн), күч күчөткүчтөрүндө, коммутациялоочу кубат булактарында жана инверторлордо кеңири колдонулат.
Баарыбызга белгилүү болгондой, салттуу MOSFETтин дарбазасы, булагы жана дренажы болжол менен чипте бир горизонталдуу тегиздикте жайгашкан жана анын иштөө агымы негизинен горизонталдуу багытта агат. VMOS түтүгү башкача. Бул эки негизги структуралык өзгөчөлүктөргө ээ: биринчиден, металл дарбазасы V түрүндөгү оюгу түзүлүшүн кабыл алат; экинчиден, вертикалдык өткөргүчтүгү бар. Дренаж чиптин арткы тарабынан тартылгандыктан, ID чипти бойлой горизонталдуу агып кетпейт, бирок катуу легирленген N+ чөлкөмүнөн (S булагы) башталып, P каналы аркылуу жеңил кошулган N-дрейф аймагына агат. Акыр-аягы, ал дренаж үчүн вертикалдуу ылдыйга жетет. Агымдын кесилишинин аянты чоңойгондуктан, чоң агымдар өтүп кетиши мүмкүн. Дарбаза менен чиптин ортосунда кремний диоксиди жылуулоочу катмар бар болгондуктан, ал дагы эле MOSFET изоляцияланган дарбазасы болуп саналат.
Колдонуунун артыкчылыктары:
MOSFET - чыңалуу башкарылуучу элемент, ал эми транзистор - учурдагы башкарылуучу элемент.
Сигнал булагынан токтун аз гана көлөмүн алууга уруксат берилгенде MOSFETs колдонулушу керек; транзисторлор сигналдын чыңалуусу төмөн болгондо жана сигнал булагынан көбүрөөк ток алууга уруксат берилгенде колдонулушу керек. MOSFET электр тогун өткөрүү үчүн көпчүлүк алып жүрүүчүлөрдү колдонот, ошондуктан ал бир полярдуу түзүлүш деп аталат, ал эми транзисторлор электр тогун өткөрүү үчүн көпчүлүк ташуучуларды да, азчылыктарды да колдонушат, ошондуктан ал биполярдык түзүлүш деп аталат.
Кээ бир MOSFETтердин булагы жана дренажы бири-биринин ордуна колдонулушу мүмкүн жана дарбаза чыңалуусу оң же терс болушу мүмкүн, бул аларды триоддорго караганда ийкемдүү кылат.
MOSFET өтө аз ток жана өтө төмөн чыңалуу шарттарында иштей алат жана анын өндүрүш процесси көптөгөн MOSFETтерди кремний чипине оңой бириктире алат. Ошондуктан, MOSFET кеңири масштабдуу интегралдык микросхемаларда колдонулат.
Olueky SOT-23N MOSFET
MOSFET жана транзистордун тиешелүү колдонуу мүнөздөмөлөрү
1. MOSFETтин s булагы, дарбазасы g жана дренажы транзистордун эмитентине e, база b жана коллектор c менен туура келет. Алардын функциялары окшош.
2. MOSFET – чыңалуу менен башкарылуучу ток түзүлүш, iD vGS тарабынан башкарылат жана анын күчөтүү коэффициенти gm жалпысынан кичинекей, ошондуктан MOSFETтин күчөтүү мүмкүнчүлүгү начар; транзистор ток менен башкарылуучу ток түзүлүш, ал эми iC iB (же iE) тарабынан башкарылат.
3. MOSFET дарбазасы дээрлик ток тартпайт (ig»0); транзистор иштеп жатканда транзистордун негизи ар дайым белгилүү бир ток тартат. Демек, MOSFET дарбазасынын кириш каршылыгы транзистордун кириш каршылыгынан жогору.
4. MOSFET өткөрүүгө катышкан көп ташыгычтардан турат; транзисторлордун өткөрүүгө катышкан эки алып жүрүүчүсү бар, көп ташыгычтар жана азчылык ташыгычтары. Азчылыктарды алып жүрүүчүлөрдүн концентрациясына температура жана радиация сыяктуу факторлор чоң таасирин тийгизет. Ошондуктан, MOSFETтер транзисторлорго караганда жакшыраак температуранын туруктуулугуна жана күчтүү нурланууга каршы турууга ээ. MOSFETтер айлана-чөйрөнүн шарттары (температура ж.б.) өтө ар түрдүү болгон жерлерде колдонулушу керек.
5. Булак металлы жана MOSFET субстраты бири-бирине туташтырылганда, булак менен дренажды алмаштырып колдонсо болот жана мүнөздөмөлөрү аз өзгөрөт; ал эми триоддун коллектору жана эмитенти бири-биринин ордуна колдонулганда, мүнөздөмөлөр такыр башкача болот. β мааниси бир топ төмөндөйт.
6. MOSFETтин ызы-чуу коэффициенти өтө аз. MOSFET ызы-чуу аз күчөткүч схемалардын жана сигналдын ызы-чуу катышын талап кылган схемалардын кириш стадиясында мүмкүн болушунча көбүрөөк колдонулушу керек.
7. MOSFET да, транзистор да ар кандай күчөткүч схемаларды жана коммутациялык схемаларды түзө алат, бирок биринчиси жөнөкөй өндүрүш процессине ээ жана аз энергия керектөө, жакшы жылуулук туруктуулугу жана электр менен жабдуунун кеңири диапазонунун артыкчылыктарына ээ. Ошондуктан масштабдуу жана өтө чоң интегралдык микросхемаларда кеңири колдонулат.
8. Транзистор чоң каршылыкка ээ, ал эми MOSFET аз каршылыкка ээ, болгону бир нече жүз мΩ. Учурдагы электрдик түзүлүштөрдө MOSFETтер көбүнчө өчүргүч катары колдонулат жана алардын натыйжалуулугу салыштырмалуу жогору.
WINSOK SOT-323 инкапсуляциясы MOSFET
MOSFET жана Биполярдык транзистор
MOSFET - чыңалуу менен башкарылуучу түзүлүш жана дарбаза негизинен токту албайт, ал эми транзистор ток менен башкарылуучу түзүлүш жана база белгилүү бир токту кабыл алышы керек. Демек, сигнал булагынын номиналдык агымы өтө аз болгондо, MOSFET колдонулушу керек.
MOSFET көп алып жүрүүчү өткөргүч болуп саналат, ал эми транзистордун эки алып жүрүүчүсү өткөрүүгө катышат. Азчылыктарды алып жүрүүчүлөрдүн концентрациясы температура жана радиация сыяктуу тышкы шарттарга өтө сезгич болгондуктан, MOSFET айлана-чөйрө абдан өзгөргөн кырдаалдарга ылайыктуу.
Транзисторлор сыяктуу күчөткүч түзүлүштөр жана башкарылуучу өчүргүчтөр катары колдонулгандан тышкары, MOSFETтер чыңалуу менен башкарылуучу өзгөрүлмө сызыктуу резисторлор катары да колдонулушу мүмкүн.
MOSFET булагы жана дренаж түзүмү симметриялуу жана бири-бирин алмаштырса болот. MOSFET түгөнүү режиминин дарбаза булагы чыңалуусу оң же терс болушу мүмкүн. Ошондуктан, MOSFETтерди колдонуу транзисторлорго караганда ийкемдүү.
Посттун убактысы: 2023-жылдын 13-октябрына чейин
