Gweithrediad MOSFET

1. Mae'r Cyflwyniad

Mae MOSFET (Tranzystor Effeithio Maes Metal-Oxide-Semiconductor) yn tranzystor effeithio maes sy'n cael ei ddefnyddio'n sylweddol mewn gwefannau electronig modern. Mae'n rheoli'r trochiad cyfredol drwy ffurfio neu atal sianel gyfrannol trwy gymhelli maes electrydd. Mae MOSFETs yn cynnwys datblygiad uchel o weithrediad, defnydd pwerau isel, a chyflymder trochiad gyflym, gan wneud eu bod yn angenrheidiol mewn systemau ddigidol a thangymdeithion.

2. Strwythur

Mae MOSFET yn cynnwys y canranau canlynol fel arfer:

Pat: Elecwrdd metel neu polysilicon wedi ei achub o'r gysgynwr drwy lyfaint dieletryc ( yn gyffredinol dioxide silis, SiO₂).

Ffynhonnell a Drenn: Dau ardal o wahanol N-rygdedig mewnys gan gyswllt P-rygdedig.

Corff (Cyswllt): Mae'n bwsedd P-rygdedig yn gyffredin. Yn llawer o dylchau cynllunio, mae'r corff yn cael ei glymu i'r ffynhonnell er mwyn cadw potensial fesur ac yn leiaf effaith y corff.

3. Argymhellu Gweithrediad

Mae'r MOSFET yn gweithredu drwy rhyngaledu a ychwanegu a ychwanegu llwybr cyflwr rhwng y ffynhonnell a'r drenn, yn dibynnu ar y foltiwg pat.

3.1 Statws Off

Pan mae'r foltiad y gat wedi'i gosod ar 0 V neu is na'r foltiad drasgylch (Vth):

Does dim sianel cyflwr yn cael ei ddatblygu ar wyneb y substrat o wahanolrwydd P.

Mae ganfyldd uchel yn bodoli rhwng yr adnodd a'r derfyn, gan achosi i ganiatâd yn gywir ddim ddrosi.

Mae'r MOSFET yn y statws "off", yn gweithio fel swydd cynnwys.

3.2 Ar Gyda

Pan fydd y foltiad y gat (VGS) yn brwdr ar draws y foltiad drwygylch (VGS > Vth):

Bydd maes ffisegol ferticwl yn cael ei ddatblygu is lawr y lyfyr faes y gat.

Mae'r maes hwn yn attrebu electronau o'r llwyfan P-gyda i'r arwyddfa serennu a'n er mwyn gwahardd y pentan, creu strwythur gyfatebol N-gyda.

Mae'r lwybr cyffredinol hwn yn ymgysylltu'r ffynhonnell a'r drein, yn caniatáu amlder i roi o'r drein i'r ffynhonnell (yn unol â pherthynas amlder traddodiadol).

4. Nodweddion Pellach

Mae MOSFETs yn dangos y nodweddion eletryddol canlynol:

Gymarebol Gynllunydd: Mae'r amlder yn cael ei reoli gan foltws gat, ac er mwyn y delfen oksigen gat sy'n gwahardd, mae ganddo gystadleu llai o amlder gat, gan achosi defnydd cryf o werthfrydedd statig.

Cyflymder Ailadrodd Cynnal: Addas ar gyfer cylchoedd uchel-freqnans, gan gynnwys RF a chyffwrddu digidol.

Lleiaf o Gyflwr Gynhyrchu: Mae powr yn cael ei ddefnyddio dim ond yn ystod newidiadau ailadrodd, gan wneud MOSFETs addas ar gyfer systemau potable a threfnus-energi.

5. Ymatebion

Mae MOSFET yn cael eu defnyddio'n gyffredin yn y paratoi hyn:

Cyrff Digidol: Gwneud switseiriau mewn tair logic, flip-flops, a thranistorau yn CPUn.

Cyrff Analog: Gweithio fel amplyfier ar foltiad, ffynhonnell ddynod, a rheoleiddion amlder.

Rheoli Powynt: Yn cael eu defnyddio mewn diwydiannau DC-DC, switseiriau powynt, a chylchau rheoli motor.

6. Crynodeb

Y gwaith cynnwys o MOSFET yw rhedeg llif amrywiant gan ddefnyddio maes trydarol. Trwy ymateb voltiodd i'r gat, mae llwybr cyflwr cyflym yn cael ei achosi ar wyneb y semiconductor, gan hynny yn caniatáu neu analluogi cyfrannedd amrywiant. Mae'r mecanism hwn yn rhoi i'r MOSFET ei sgyrsiaeth da, defnydd pwerau is, a'i gymhwysedd lled i gymhlethi electronig a phowynt modern.