MOSFET အကြောင်း စုံလင်သော မိတ်ဆက်ခြင်း

MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) သည် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းဖြင့်ထိန်းချုပ်သော โวล်တိုက်ပါဝါ ကိရိယာတစ်မျိုးဖြစ်ပါသည်။ ၎င်းသည် အလွန်ရိုးရှင်းသော ဖွဲ့စည်းပုံ၊ မြန်ဆန်သော တုံ့ပြန်မှုနှင့် တပ်ဆင်ရလွယ်ကူမှုတို့ကြောင့် အနာလော့ဂ်နှင့် ဒစ်ဂျစ်တယ် ဆားကစ်စနစ်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန်း အသုံးပြုနေကြပါသည်။

MOSFET တိုးတက်မှုကြောင့် ပါဝါ အီလက်ထရွန်းနစ်၊ ပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှု၊ ကွန်ပျူတာချစ်ပ်ဒီဇိုင်းနှင့် ကားအီလက်ထရွန်းနစ်များတွင် နည်းပညာများ အများကြီးတိုးတက်လာခဲ့ပါသည်။

1. အသေးစိတ်ဖွဲ့စည်းပုံ

MOSFET ၏ အဓိကဖွဲ့စည်းပုံတွင် အခြေခံဧရိယာလေးခုပါဝင်ပါသည်-

• ဆိုးစ်- အီလက်ထရွန်များ သို့မဟုတ် ဟိုး(လ်)များ ထည့်သွင်းပေးသောနေရာ၊ လက်ရှိစီးကြောင်းဝင်ရောက်သည့် တာမီနယ်ကို ဆိုလိုပါသည်။
• ဒရိန်း- ကူးယူသူများ ထွက်လာသော တာမီနယ်၊ လက်ရှိစီးကြောင်းထွက်ရောက်သည့် တာမီနယ်ဖြစ်ပါသည်။
• ဂိတ် - ပြင်ပဗို့အားကို သက်ရောက်မှုအောက်တွင် ပိုက်ဆက်ခြင်းဖြစ်စေသည့် လမ်းကြောင်းကိုထိန်းချုပ်ပါသည်။ ၎င်းသည် ဓာတ်ဆီကူးပို့ရာတွင် အသုံးပြုသော အီလက်ထရွန်းနစ်ခလုတ်တစ်ခုဖြစ်ပါသည်။ SiO₂ အောက်ဆိုဒ်အလွှာလွှာလွှာဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားပါသည်။
• စာဘောင် - ကိရိယာ၏ အခြေခံကျသော ကွဲလွဲနေသည့် ပစ္စည်း၊ ပုံမှန်အားဖြင့် P-type သို့မဟုတ် N-type ဆီလီကွန်ကို အနည်းငယ်ဖြည့်စွက်ထားပါသည်။

စာဘောင်အမျိုးအစားနှင့်ချန်နယ်ဆက်နွှယ်မှု-

• NMOS - P-type စာဘောင် + N-type အရင်း/အဆုံး၊ ဓာတ်အားပို့ဆောင်သည့် အီလက်ထရွန်းများဖြစ်ပါသည်။
• PMOS - N-type စာဘောင် + P-type အရင်း/အဆုံး၊ ဓာတ်အားပို့ဆောင်သည့် ဟုံးများဖြစ်ပါသည်။
• ပိုမိုကောင်းမွန်သော အခြေအနေနှင့် Depletion Modes များကြားခြားနားချက်-
• ပိုမိုကောင်းမွန်သော အခြေအနေ - ပုံမှန်အားဖြင့် ပိတ်ထားပါသည်။ ဓာတ်အားပို့ဆောင်ရန် ဂိတ်ဗို့အားလိုအပ်ပါသည်။
• Depletion Mode - ပုံမှန်အားဖြင့် ဖွင့်ထားပါသည်။ ဂိတ်ဗို့အားကို သက်ရောက်မှုအောက်တွင် ဓာတ်အားပို့ဆောင်မှုမရှိတော့ပါ။

2. လည်ပတ်မှု အခြေခံ (Field-Controlled)

MOSFET ၏ လည်ပတ်မှုသည် ကွဲလွဲနေသည့် ပစ္စည်းတွင် စီးဆင်းနေသော ဓာတ်အားသယ်ဆောင်သူများ၏ ဖြန့်ဝေမှုကိုထိန်းချုပ်သည့် ကွင်းဆက်မှုကို အခြေခံပါသည်။

• ပိုမိုကောင်းမွန်သော အခြေအနေ NMOSFET- ဂိတ်သို့ အပြုသဘောဆောင်သော ဖိအားကို ထည့်သွင်းပေးလျှင် ဂိတ်အောက်ရှိ P အမျိုးအစား အခြေခံသည် လျှပ်စစ်ကွင်းကြောင့် အီလက်ထရွန်များကို ဆွဲယူပြီး N အမျိုးအစား ပြောင်းလဲသော အလွှာကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး မူလနှင့် ဒရိုင်းအကြားတွင် စီးဆင်းနိုင်သော ချန်နယ်ကို တည်ဆောက်ပေးသည်။
• ပိုမိုကောင်းမွန်သော အခြေအနေ PMOSFET- ဂိတ်သို့ အနုတ်သဘောဆောင်သော ဖိအားကို ထည့်သွင်းပေးလျှင် N အမျိုးအစား အခြေခံ၏ မျက်နှာပြင်သို့ ဟုံးများကို ဆွဲယူပြီး P အမျိုးအစားချန်နယ်ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး မူလနှင့် ဒရိုင်းအကြားတွင် စီးဆင်းမှုကို ခွင့်ပြုသည်။

ဖွင့်ထားသောနှင့် ပိတ်ထားသော အခြေအနေများကို ထိန်းချုပ်ခြင်း-

MOSFET ၏ ပိတ်/ဖွင့် အပြုအမူကို ဂိတ်-မူလ ဖိအား (VGS) ဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်-

VGS ≤ Vth (နိမ့်ဆုံးဖိအား) ဖြစ်ပါက ချန်နယ်ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ကိရိယာကို ဖွင့်လှစ်ပေးသည်။

VGS < Vth ဖြစ်ပါက ချန်နယ်ကို ပျောက်ကွယ်စေပြီး ကိရိယာကို ပိတ်ပေးသည်။

3. အဓိက အမျိုးအစားခွဲခြင်းနည်းလမ်းများ

MOSFET များကို မတူညီသော စံနှုန်းများအရ မျိုးကွဲပြားစွာ အမျိုးအစားခွဲနိုင်သည်-

NMOS ကိရိယာများကို အမြင့်မားဆုံး ဖရီကွင်စီနှင့် အမြင့်မားဆုံး စွမ်းဆောင်ရည် အသုံးပြုမှုများတွင် ပိုမိုကျယ်ပြန့်စွာ အသုံးပြုကြသည်။ ၎င်းတို့တွင် အီလက်ထရွန်များ ပိုမိုလွတ်လပ်စွာ ရွှေ့ပြောင်းနိုင်မှုနှင့် ပိုမိုနိမ့်ပါးသော အောင်မြင်မှု ရှိသည်။

4. ပုံမှန်အသုံးပြုသော လျှောက်လွှာနယ်ပယ်များ

MOSFETs သည် အနိမ့်ဆုံး စွမ်းအင်ထိန်းချုပ်မှုမှသည့် အမြင့်ဆုံး ဗို့အားမောင်းနှင်မှုအထိ အခြေအနေများစွာအတွက် သင့်လျော်သည်-

• ဒစ်ဂျစ်တယ် ဆားကစ်နှင့် ယုတ္တိ ဒီဇိုင်း- CMOS ယုတ္တိ ဝင်ပေါင်းများသည် NMOS နှင့် PMOS များကို ဖြည့်စွက်ပေးသော အခြေခံကျသော မိုက်ခရိုပရိုဆက်ဆာများ၊ မိုက်ခရိုကွန်ထရိုလာများနှင့် မှတ်ဉာဏ်ချိတ်ဆက်များကို ဖွဲ့စည်းပေးသည်။ ခေတ်မှီ SoCs (System-on-Chip) များသည် MOSFETs ဘီလီယံချီ ပေါင်းစပ်ထားသည်။
• စွမ်းအင်ပေးပို့ခြင်းနှင့် စွမ်းအင်ထိန်းချုပ်မှု- ထိရောက်သော ပိုက်ဆက်ကိရိယာများအဖြစ် DC-DC ပြောင်းလဲသူများ၊ ပိုက်ဆက်စမ်းသပ်ရေး (SMPS)၊ အုပ်စုလိုက်ပြောင်းလဲသူများနှင့် LED မောင်းနှင်သူများတွင် ကျယ်ပြန့်စွာ အသုံးပြုသည်။ ၎င်းတို့သည် ပျော့ပျော့ပြောင်းလဲခြင်း၊ EMI နိမ့်ပါးခြင်းနှင့် ထိရောက်မှုမြင့်မားသော ဒီဇိုင်းများကို ထောက်ပံ့ပေးသည်။
• အနာလော့ဂ် ဆာကစ်များ- MOSFET များကို ဗို့တေးအမ်ပလီဖိုင်ယာများ၊ ကွန်စတန့်ကာရန့် ဆိုင်သော အရင်းအမြစ်များနှင့် အနာလော့ဂ် စဝစ်များအဖြစ်အသုံးပြုသည်။ ၎င်းတို့သည် အသံအမ်ပလီဖိုင်ယာများနှင့် ပါဝါ ဖီဒ်ဘက်ချုပ်များတွင် အထူးကောင်းမွန်စွာ လုပ်ဆောင်ပါသည်။
• ကားများနှင့် စက်မှုထိန်းချုပ်မှု- MOSFET များကို ကားများရှိ ECU များတွင်၊ မော်တာထိန်းချုပ်ကိရိယာများနှင့် အိုင်းဘီစီများတွင် ကျယ်ကျယ်စွာအသုံးပြုသည်။ စက်မှုအော်တိုမေးရှင်းများတွင် ဖိတ်မော်တာများ၊ PLCs များနှင့် ရီလေများအစားထိုးရန် အသုံးပြုသည်။
• စင်ဆာများနှင့် စုပ်ယူမှုစနစ်များ- CMOS ပုံရိပ်စင်ဆာများ၊ အင်ဖရာရက်စင်ဆာများနှင့် MEMS စင်ဆာများတွင် အချက်ပြခြင်းဆာကစ်များကို တည်ဆောက်ရန် MOSFET များကိုအသုံးပြုသည်။ အထူးခြားနားသိမြင်နိုင်သော အချက်ပြခြင်းစုပ်ယူမှုအတွက် အစဦးအမ်ပလီဖိုင်ယာများအဖြစ် လုပ်ဆောင်ပါသည်။

5. အဆင်ပြေရေး

အီလက်ထရွန်းနစ်လုပ်ဆောင်မှုများကောင်းမွန်ပြီး ရိုးရှင်းသောတည်ဆောက်ပုံနှင့် ထိန်းချုပ်နိုင်မှုမြင့်မားမှုတို့ကြောင့် MOSFET များသည် အီလက်ထရွန်းနစ်လုပ်ငန်းတွင် မပြတ်မကွက်နိုင်သော အစိတ်အပိုင်းများဖြစ်လာပါသည်။

စားသုံးသူအီလက်ထရွန်းနစ်များနှင့် ဆက်သွယ်ရေးကိရိယာများမှသည် စက်မှုအော်တိုမေးရှင်းနှင့် အသစ်သောစွမ်းအင် အီလက်ထရစ်ကားများအထိ ၎င်းတို့၏အသုံးပြုမှုများသည် နေရာတိုင်းတွင်တွေ့ရပါသည်။

၎င်းတို့၏ ဖွဲ့စည်းပုံ၊ မူဘောင်များ၊ လျှင် အသုံးချနိုင်သော အင်္ဂါရပ်များကို နားလည်ခြင်းအားဖြင့် ကိရိယာရွေးချယ်ခြင်း၊ စနစ်ဒီဇိုင်းထုတ်ခြင်း၊ ထုတ်ကုန်များ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းတို့ကို ထိရောက်စွာ ပြီးစီးနိုင်မည်ဖြစ်သည်။