MOSFET እንዴት እንደሚሰራ

የ MOSFET የሥራ መርህ በዋናነት በልዩ መዋቅራዊ ባህሪያቱ እና በኤሌክትሪክ መስክ ተጽእኖዎች ላይ የተመሰረተ ነው. የሚከተለው MOSFETs እንዴት እንደሚሰራ ዝርዝር ማብራሪያ ነው።

 

I. የ MOSFET መሰረታዊ መዋቅር

MOSFET በዋነኛነት በር (ጂ)፣ ምንጭ (ኤስ)፣ ፍሳሽ (D) እና substrate (B፣ አንዳንዴ ከምንጩ ጋር በመገናኘት ባለ ሶስት ተርሚናል መሳሪያ) ያካትታል። በኤን-ቻናል ማበልጸጊያ MOSFETs፣ ንብረቱ ብዙውን ጊዜ ዝቅተኛ-doped P-አይነት የሲሊኮን ቁሳቁስ ሲሆን በላዩ ላይ ሁለት በጣም ዶፔድ ኤን-አይነት ክልሎች እንደ ምንጭ እና እንደቅደም ተከተላቸው እንደ ምንጭ ሆነው ያገለግላሉ። የ P-type substrate ወለል በጣም ቀጭን በሆነ ኦክሳይድ ፊልም (ሲሊኮን ዳይኦክሳይድ) እንደ መከላከያ ሽፋን ተሸፍኗል, እና ኤሌክትሮክ እንደ በር ይሳባል. ይህ መዋቅር በሩን ከፒ-አይነት ሴሚኮንዳክተር substrate ፣ ከውሃ ፍሳሽ እና ከምንጩ የተከለለ ያደርገዋል ፣ እና ስለሆነም ገለልተኛ-በር የመስክ ውጤት ቱቦ ተብሎም ይጠራል።

II. የአሠራር መርህ

MOSFETs የሚንቀሳቀሰው የጌት ምንጭ ቮልቴጅ (VGS) በመጠቀም የፍሳሽ ጅረት (መታወቂያ)ን ለመቆጣጠር ነው። በተለይም የተተገበረው አዎንታዊ የጌት ምንጭ ቮልቴጅ VGS ከዜሮ በላይ ሲሆን የላይኛው አወንታዊ እና ዝቅተኛ አሉታዊ የኤሌክትሪክ መስክ ከበሩ በታች ባለው የኦክሳይድ ንብርብር ላይ ይታያል. ይህ የኤሌክትሪክ መስክ ነፃ ኤሌክትሮኖችን በፒ-ክልል ውስጥ ይስባል, ይህም ከኦክሳይድ ንብርብር በታች እንዲከማች ያደርጋል, በ P-region ውስጥ ያሉትን ቀዳዳዎች ይደግማል. ቪጂኤስ ሲጨምር የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ይጨምራል እና የነጻ ኤሌክትሮኖች ትኩረትን ይስባል. VGS የተወሰነ ገደብ ቮልቴጅ (VT) ላይ ሲደርስ በክልሉ ውስጥ የሚሰበሰቡት የነጻ ኤሌክትሮኖች ክምችት ትልቅ ነው አዲስ ኤን-አይነት ክልል (ኤን-ቻናል) ለመመስረት በቂ ነው, ይህም የፍሳሽ ማስወገጃውን እና ምንጩን የሚያገናኝ ድልድይ ነው. በዚህ ጊዜ, የተወሰነ የመንዳት ቮልቴጅ (VDS) በፍሳሽ እና በምንጩ መካከል ካለ, የፍሳሽ አሁኑ መታወቂያው መፍሰስ ይጀምራል.

III. የማስተላለፊያ ሰርጥ ምስረታ እና ለውጥ

የማስተላለፊያ ቻናል መፈጠር ለ MOSFET አሠራር ቁልፍ ነው። ቪጂኤስ ከ VT በላይ በሚሆንበት ጊዜ የማስተላለፊያው ቻናል ይመሰረታል እና የፍሳሽ አሁኑ መታወቂያ በሁለቱም VGS እና VDS ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል ።VGS የመታወቂያውን ስፋት እና ቅርፅ በመቆጣጠር ፣ VDS መታወቂያውን እንደ የመንዳት voltageልቴጅ በቀጥታ ይነካል። የሚመራው ቻናል ካልተመሠረተ (ማለትም VGS ከ VT ያነሰ ነው)፣ ምንም እንኳን ቪዲኤስ ቢገኝም የፍሳሽ አሁኑ መታወቂያ አይታይም።

IV. የMOSFETs ባህሪያት

ከፍተኛ የግቤት እንቅፋት;የ MOSFET የግብአት እክል በጣም ከፍተኛ ነው፣ ላልተወሰነ ጊዜ ቅርብ ነው፣ ምክንያቱም በበሩ እና በምንጭ-ፍሳሽ ክልል መካከል መከላከያ ሽፋን ስላለ እና ደካማ የበር ፍሰት ብቻ ነው።

ዝቅተኛ የውጤት እንቅፋት;MOSFETs በቮልቴጅ የሚቆጣጠሩ መሳሪያዎች ሲሆኑ የምንጭ-ፍሳሽ ጅረት ከግቤት ቮልቴጁ ጋር ሊለዋወጥ ስለሚችል የውጤታቸው እክል ትንሽ ነው.

የማያቋርጥ ፍሰት;በሙሌት ክልል ውስጥ በሚሠራበት ጊዜ የ MOSFET ወቅታዊው በምንጭ-ፍሳሽ ቮልቴጁ ላይ በሚደረጉ ለውጦች ያልተነካ ነው ፣ ይህም እጅግ በጣም ጥሩ የሆነ ቋሚ የአሁኑን ይሰጣል።

 

ጥሩ የሙቀት መረጋጋት;MOSFETs ከ -55°C እስከ +150°C አካባቢ ያለው ሰፊ የአሠራር የሙቀት መጠን አላቸው።

V. መተግበሪያዎች እና ምደባዎች

MOSFET በዲጂታል ወረዳዎች፣ በአናሎግ ወረዳዎች፣ በኃይል ዑደቶች እና በሌሎች መስኮች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። እንደ ኦፕሬሽኑ ዓይነት፣ MOSFETs ወደ ማሻሻያ እና የመጥፋት ዓይነቶች ሊከፋፈሉ ይችላሉ። እንደ የመተላለፊያ ቻናል አይነት በ N-channel እና P-channel ሊመደቡ ይችላሉ። እነዚህ የተለያዩ የ MOSFET ዓይነቶች በተለያዩ የመተግበሪያ ሁኔታዎች ውስጥ የራሳቸው ጥቅሞች አሏቸው።

በማጠቃለያው የ MOSFET የስራ መርህ በበር ምንጭ ቮልቴጅ በኩል የሚመራውን ሰርጥ መፈጠር እና መለወጥ መቆጣጠር ነው, ይህም በተራው ደግሞ የፍሳሽ ፍሰትን ይቆጣጠራል. ከፍተኛ የግብአት እክል፣ ዝቅተኛ የውጤት እክል፣ የቋሚ ወቅታዊ እና የሙቀት መረጋጋት MOSFETs በኤሌክትሮኒክስ ሰርኮች ውስጥ አስፈላጊ አካል ያደርጋቸዋል።