Urządzenia półprzewodnikowe - MOSFET
Metal-oxide semiconductor field-effect transistors, znane również jako MOSFET, mają większe znaczenie i są nowym dodatkiem do rodziny FET.
Posiada lekko domieszkowane podłoże typu P, w którym dyfundują dwie silnie domieszkowane strefy typu N. Unikalną cechą tego urządzenia jest konstrukcja bramy. Tutaj brama jest całkowicie izolowana od kanału. Gdy do bramki zostanie przyłożone napięcie, wytworzy ładunek elektrostatyczny.
W tym momencie żaden prąd nie może płynąć w obszarze bramki urządzenia. Brama to również obszar urządzenia, który jest pokryty metalem. Generalnie dwutlenek krzemu jest stosowany jako materiał izolacyjny między bramą a kanałem. Z tego powodu jest również znany jakoinsulated gate FET. Istnieją dwa powszechnie stosowane tranzystory MOSFET i) MOSFET zubożony ii) MOSFET wzmacniający.
D MOSFET
Poniższe rysunki przedstawiają n-kanałowy D-MOSFET i symbol. Bramka tworzy kondensator z bramką jako jedną płytką, a druga płytka jest kanałem z warstwą SiO 2 jako dielektrykiem. Kiedy zmienia się napięcie bramki, zmienia się pole elektryczne kondensatora, co z kolei zmienia rezystancję kanału n.
W takim przypadku możemy przyłożyć do bramki napięcie dodatnie lub ujemne. Kiedy tranzystor MOSFET działa z ujemnym napięciem bramki, nazywa się to trybem zubożenia, a gdy działa z dodatnim napięciem bramki, nazywa się to trybem wzmocnienia działania MOSFET.
Tryb wyczerpywania
Poniższy rysunek przedstawia n-kanałowy D-MOSFET w trybie wyczerpywania.
Jego działanie jest następujące -
Większość elektronów jest dostępna na bramce, ponieważ brama jest ujemna i odpycha elektrony n kanał.
To działanie pozostawia jony dodatnie w części kanału. Innymi słowy, niektóre wolne elektrony wnkanał są wyczerpane. W rezultacie mniej elektronów jest dostępnych do przewodzenia prądu przezn kanał.
Im większe ujemne napięcie na bramce, tym mniejszy jest prąd ze źródła do odpływu. W ten sposób możemy zmienić rezystancję kanału n i prąd ze źródła do drenu, zmieniając ujemne napięcie na bramce.
Tryb wzmocnienia
Poniższy rysunek przedstawia tranzystor MOSFET z kanałem D w trybie wzmocnienia. Tutaj bramka działa jak kondensator. Jednak w tym przypadku bramka jest dodatnia. Prowokuje elektrony wn kanał i liczba elektronów wzrasta w n kanał.
Dodatnie napięcie bramki poprawia lub zwiększa przewodność kanału. Im większe dodatnie napięcie na bramce, tym większe przewodzenie od źródła do odpływu.
W ten sposób możemy zmienić rezystancję kanału n i prąd ze źródła do drenu, zmieniając dodatnie napięcie na bramce.
Charakterystyka transferu D - MOSFET
Poniższy rysunek przedstawia charakterystykę transferu D-MOSFET.
Kiedy V GS ma wartość ujemną, I D spada poniżej wartości I DSS , aż osiągnie zero, a V GS = V GS (wyłączone) (tryb zubożenia). Kiedy V GS ma wartość zero, I D = I DSS, ponieważ bramka i zaciski źródłowe są zwarte. I D rośnie powyżej wartości I DSS , gdy V GS jest dodatnie, a MOSFET jest w trybie wzmocnienia.
