Dispositivi a semiconduttore - MOSFET
Metal-oxide semiconductor field-effect transistors, noti anche come MOSFET, hanno una maggiore importanza e sono una nuova aggiunta alla famiglia FET.
Ha un substrato di tipo P leggermente drogato in cui sono diffuse due zone di tipo N altamente drogate. Una caratteristica unica di questo dispositivo è la sua costruzione del cancello. Qui il cancello è completamente isolato dal canale. Quando la tensione viene applicata al gate, svilupperà una carica elettrostatica.
A questo punto, nessuna corrente può fluire nella regione di gate del dispositivo. Inoltre, il cancello è un'area del dispositivo, che è rivestita di metallo. Generalmente, il biossido di silicio viene utilizzato come materiale isolante tra il gate e il canale. Per questo motivo, è anche noto comeinsulated gate FET. Esistono due MOSFET ampiamente utilizzati i) MOSFET a esaurimento ii) MOSFET di potenziamento.
MOSFET D
Le figure seguenti mostrano D-MOSFET a canale n e il simbolo. Il gate forma un condensatore con gate come una piastra e l'altra piastra è il canale con lo strato di SiO 2 come dielettrico. Quando la tensione di gate varia, cambia il campo elettrico del condensatore, che a sua volta varia la resistenza del canale n.
In questo caso, possiamo applicare una tensione positiva o negativa al gate. Quando il MOSFET viene azionato con una tensione di gate negativa, si chiama modalità di svuotamento e quando viene azionato con una tensione di gate positiva viene chiamato come modalità di funzionamento di miglioramento del MOSFET.
Modalità esaurimento
La figura seguente mostra un MOSFET D a canale n in modalità di funzionamento a esaurimento.
Il suo funzionamento è il seguente:
La maggior parte degli elettroni sono disponibili sul cancello poiché il cancello è negativo e respinge gli elettroni di n canale.
Questa azione lascia ioni positivi nella parte del canale. In altre parole, alcuni degli elettroni liberi dincanale sono esauriti. Di conseguenza, è disponibile un numero inferiore di elettroni per la conduzione della corrente attraverso iln canale.
Maggiore è la tensione negativa al gate, minore è la corrente dalla sorgente allo scarico. Quindi, possiamo cambiare la resistenza del canale n e la corrente dalla sorgente allo scarico variando la tensione negativa sul gate.
Modalità miglioramento
La figura seguente mostra un MOSFET a canale D in modalità di funzionamento potenziata. Qui, il gate funge da condensatore. Tuttavia, in questo caso il cancello è positivo. Provoca gli elettroni neln canale e il numero di elettroni aumenta nel n canale.
Una tensione di gate positiva migliora o aumenta la conduttività del canale. Maggiore è la tensione positiva sul gate, maggiore è la conduzione dalla sorgente allo scarico.
Quindi, possiamo cambiare la resistenza del canale n e la corrente dalla sorgente allo scarico variando la tensione positiva sul gate.
Caratteristiche di trasferimento del D - MOSFET
La figura seguente mostra le caratteristiche di trasferimento del D-MOSFET.
Quando V GS diventa negativo, I D scende al di sotto del valore di I DSS , fino a quando non raggiunge lo zero e V GS = V GS (off) (modalità Depletion). Quando V GS è zero, I D = I DSS perché il gate e i terminali di source sono in corto. I D aumenta al di sopra del valore di I DSS , quando V GS è positivo e il MOSFET è in modalità di miglioramento.
