MOSFET-in əsas anlayışı

MOSFET, Metal Oksid Yarımkeçirici Sahə Təsiri Transistorunun qısaldılması, cərəyan axınına nəzarət etmək üçün elektrik sahəsi effektindən istifadə edən üç terminallı yarımkeçirici cihazdır. Aşağıda MOSFET-in əsas icmalı var:

1. Tərif və Təsnifat

- Tərif: MOSFET, qapı gərginliyini dəyişdirərək drenaj və mənbə arasındakı keçirici kanalı idarə edən yarımkeçirici bir cihazdır. Qapı mənbədən və drenajdan izolyasiya materialı təbəqəsi (adətən silikon dioksid) ilə izolyasiya edilir, buna görə də izolyasiya edilmiş qapı sahə effektli tranzistor kimi də tanınır.

- Təsnifat: MOSFET-lər keçirici kanalın növünə və qapı gərginliyinin təsirinə görə təsnif edilir:

- N-kanal və P-kanallı MOSFET-lər: keçirici kanalın növündən asılı olaraq.

- Təkmilləşdirmə rejimi və tükənmə rejimi MOSFETləri: Qapı gərginliyinin keçirici kanala təsirinə əsaslanır. Buna görə də, MOSFET-lər dörd növə bölünür: N-kanal gücləndirmə rejimi, N-kanal tükənmə rejimi, P-kanal gücləndirmə rejimi və P-kanal tükənmə rejimi.

2. Struktur və iş prinsipi

- Struktur: MOSFET üç əsas komponentdən ibarətdir: qapı (G), drenaj (D) və mənbə (S). Yüngül qatqılı yarımkeçirici substratda yarımkeçirici emal üsulları vasitəsilə yüksək qatqılı mənbə və drenaj bölgələri yaradılır. Bu bölgələr bir izolyasiya təbəqəsi ilə ayrılır, bu da qapı elektrodu ilə örtülmüşdür.

- İş prinsipi: N-kanal gücləndirmə rejimi MOSFET-i nümunə kimi götürək, qapı gərginliyi sıfır olduqda, drenaj və mənbə arasında heç bir keçirici kanal yoxdur, buna görə də heç bir cərəyan keçə bilməz. Qapı gərginliyi müəyyən bir həddə ("açılma gərginliyi" və ya "ərəfəsində gərginlik" kimi istinad edilir) artdıqda, darvazanın altındakı izolyasiya təbəqəsi inversiya təbəqəsi (N tipli nazik təbəqə) yaratmaq üçün substratdan elektronları cəlb edir. , keçirici kanal yaratmaq. Bu, cərəyanın drenaj və mənbə arasında axmasına imkan verir. Bu keçirici kanalın eni və deməli, drenaj cərəyanı darvaza gərginliyinin böyüklüyü ilə müəyyən edilir.

3. Əsas Xüsusiyyətlər

- Yüksək Giriş Empedansı: Qapı mənbədən və izolyasiya təbəqəsi tərəfindən drenajdan izolyasiya edildiyi üçün MOSFET-in giriş empedansı son dərəcə yüksəkdir və onu yüksək empedanslı dövrələr üçün uyğun edir.

- Aşağı səs-küy: MOSFET-lər əməliyyat zamanı nisbətən aşağı səs-küy yaradır, bu da onları ciddi səs tələbləri olan dövrələr üçün ideal edir.

- Yaxşı İstilik Sabitliyi: MOSFET-lər əla istilik sabitliyinə malikdir və geniş temperatur diapazonunda effektiv işləyə bilir.

- Aşağı Güc İstifadəsi: MOSFET-lər həm açıq, həm də söndürülmüş vəziyyətdə çox az enerji istehlak edir, bu da onları aşağı güc dövrələri üçün uyğun edir.

- Yüksək keçid sürəti: Gərginliklə idarə olunan cihazlar olan MOSFET-lər sürətli keçid sürətləri təklif edərək onları yüksək tezlikli dövrələr üçün ideal hala gətirir.

4. Tətbiq Sahələri

MOSFET-lər müxtəlif elektron sxemlərdə, xüsusən də inteqral sxemlərdə, güc elektronikasında, rabitə cihazlarında və kompüterlərdə geniş istifadə olunur. Onlar gücləndirmə dövrələrində, keçid dövrələrində, gərginlik tənzimləmə sxemlərində və daha çoxunda əsas komponentlər kimi xidmət edir, siqnal gücləndirilməsi, keçid nəzarəti və gərginliyin sabitləşməsi kimi funksiyaları təmin edir.

Xülasə, MOSFET unikal quruluşa və əla performans xüsusiyyətlərinə malik vacib yarımkeçirici cihazdır. Bir çox sahədə elektron sxemlərdə həlledici rol oynayır.