ʻO ka wehewehe kikoʻī o ke kiʻina kumu hana o MOSFET | Ka nānā ʻana o ka ʻōnaehana kūloko o FET

ʻO MOSFET kekahi o nā mea maʻamau i ka ʻoihana semiconductor. I nā kaʻa uila, hoʻohana maʻamau ʻia ka MOSFET i nā kaapuni mana amplifier a i ʻole ke hoʻololi ʻana i nā kaʻa lako mana a hoʻohana nui ʻia. malalo,OLUKEYe hāʻawi iā ʻoe i ka wehewehe kikoʻī o ke kumu hana o MOSFET a me ka nānā ʻana i ke ʻano o loko o MOSFET.

He aha kaMOSFET

MOSFET, Metal Oxide Semiconductor Filed Effect Transistor (MOSFET). He transistor hopena kahua ia e hiki ke hoʻohana nui ʻia i nā kaapuni analog a me nā kaapuni kikohoʻe. Wahi a ka ʻokoʻa polarity o kāna "channel" (mea lawe hana), hiki ke hoʻokaʻawale ʻia i ʻelua ʻano: "N-type" a me "P-type", i kapa pinepine ʻia ʻo NMOS a me PMOS.

ʻO ke kumu hana MOSFET

Hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ka MOSFET i ke ʻano hoʻonui a me ke ʻano depletion e like me ke ʻano hana. ʻO ke ʻano hoʻonui e pili ana i ka MOSFET ke hoʻohana ʻole ʻia ka volta bias a ʻaʻohe conductive channel. ʻO ke ʻano hoʻopau e pili ana i ka MOSFET ke hoʻohana ʻole ʻia ka volta bias. E hōʻike ʻia kahi ala conductive.

Ma nā noi maoli, aia nā ʻano hoʻonui hoʻonui N-channel a me MOSFET ʻano hoʻonui P-channel. No ka mea he liʻiliʻi ke kūʻē ʻana o nā NMOSFET ma ka mokuʻāina a maʻalahi ke hana ʻana, ʻoi aku ka maʻamau o NMOS ma mua o PMOS i nā noi maoli.

ʻO ke ʻano hoʻonui MOSFET

ʻElua mau hui PN hope ma hope ma waena o ke kahawai D a me ke kumu S o ka MOSFET mode hoʻonui. Ke hoʻohui ʻia ka volta kumu-puka VGS=0, ʻoiai inā e hoʻohui ʻia ka volta puna wai VDS, aia mau ka hui PN i kahi kūlana hoʻohuli, ʻaʻohe ala conductive ma waena o ke kahawai a me ke kumu (ʻaʻohe kahe o kēia manawa. ). No laila, ʻo ke kahawai ID o kēia manawa = 0 i kēia manawa.

I kēia manawa, inā hoʻohui ʻia kahi volta mua ma waena o ka puka a me ke kumu. ʻO ia hoʻi, VGS>0, a laila e hoʻokumu ʻia kahi kahua uila me ka ʻīpuka e pili ana i ka substrate silicon P-type ma ka papa insulating SiO2 ma waena o ka electrode gate a me ka substrate silicon. No ka mea e hoʻokaʻawale ʻia ana ka papa oxide, ʻaʻole hiki i ka volta VGS i hoʻopili ʻia i ka ʻīpuka ke hana i kēia manawa. Hoʻokumu ʻia kahi capacitor ma nā ʻaoʻao ʻelua o ka papa oxide, a hoʻopiʻi ke kaapuni like VGS i kēia capacitor (capacitor). A e hoʻoulu i kahi māla uila, i ka piʻi mālie ʻana o VGS, e huki ʻia e ka volta maikaʻi o ka puka. ʻO ka nui o nā electrons e hōʻiliʻili ma kēlā ʻaoʻao o kēia capacitor (capacitor) a hana i kahi ala conductive N-type mai kahi kahawai a kahi kumu. Ke ʻoi aku ka VGS ma mua o ka volta hoʻohuli VT o ka paipu (ma kahi o 2V), e hoʻomaka ana ka paipu N-channel e hana, e hoʻopuka ana i kahi ID o kēia manawa. Kāhea mākou i ka volta puka-puna i ka wā e hoʻomaka mua ai ke kahawai e hoʻohua i ka volta hoʻohuli. Hōʻike maʻamau e like me VT.

Hoʻololi ka hoʻomalu ʻana i ka nui o ka volta puka VGS i ka ikaika a i ʻole nāwaliwali o ke kahua uila, a hiki ke hoʻokō ʻia ka hopena o ka hoʻomalu ʻana i ka nui o ke kahawai ID. He hiʻohiʻona koʻikoʻi kēia o nā MOSFET e hoʻohana ana i nā māla uila e hoʻokele i kēia manawa, no laila ua kapa ʻia lākou he transistors hopena.

MOSFET hale i loko

Ma ke ʻano P-type silicon substrate me ka haʻahaʻa haʻahaʻa o ka haumia, ua hana ʻia ʻelua mau ʻāpana N+ me kahi ʻano haumia kiʻekiʻe, a huki ʻia ʻelua mau electrodes mai loko mai o ka alumini metala e lilo i ka wai d a me ke kumu s. A laila ua uhi ʻia ka ʻili semiconductor me kahi ʻāpana hoʻoheheʻe silicon dioxide (SiO2), a hoʻokomo ʻia kahi electrode aluminika ma ka papa insulating ma waena o ke kahawai a me ke kumu e lilo ai i puka g. Hoʻopuka pū ʻia kahi electrode B ma luna o ka substrate, e hana ana i ka MOSFET mode hoʻonui-kanal N. Pēlā nō ia no ka hoʻokumu ʻana i loko o nā MOSFET-type hoʻonui P-channel.

Nā hōʻailona kaapuni MOSFET N-channel a me ka P-channel MOSFET

Hōʻike ke kiʻi ma luna i ka hōʻailona kaapuni o MOSFET. Ma ke kiʻi, ʻo D ke kahawai, ʻo S ke kumu, ʻo G ka ʻīpuka, a ʻo ka pua ma waena e hōʻike ana i ka substrate. Inā kuhikuhi ka pua i loko, hōʻike ia i kahi MOSFET-kanela N, a inā kuhikuhi ka pua i waho, hōʻike ia i kahi MOSFET-kanela P.

Nā hōʻailona kaapuni N+P-kanela MOSFET, ʻelua P-kanela MOSFET a me N+P-kanela MOSFET.

ʻO kaʻoiaʻiʻo, i ka wā o ka hana hana MOSFET, pili ka substrate i ke kumu ma mua o ka haʻalele ʻana i ka hale hana. No laila, ma nā lula hōʻailona, pono e hoʻopili ʻia ka hōʻailona pua e hōʻike ana i ka substrate i ke kumu e ʻike ai i ke kahawai a me ke kumu. ʻO ka polarity o ka volta i hoʻohana ʻia e MOSFET e like me kā mākou transistor kuʻuna. Ua like ka N-channel me kahi transistor NPN. Hoʻopili ʻia ke kahawai D i ka electrode maikaʻi a pili ke kumu S i ka electrode ʻino. I ka loaʻa ʻana o ka volta maikaʻi o ka puka G, hoʻokumu ʻia kahi kahawai conductive a hoʻomaka ka MOSFET N-channel e hana. Pēlā nō, ua like ka P-channel me ka transistor PNP. Hoʻopili ʻia ke kahawai D i ka electrode maikaʻi ʻole, pili ke kumu S i ka electrode maikaʻi, a i ka wā i loaʻa ai i ka ʻīpuka G kahi voli maikaʻi ʻole, hoʻokumu ʻia kahi kahawai conductive a hoʻomaka ka MOSFET P-channel e hana.

MOSFET hoʻololi nalo kumukānāwai

Inā ʻo NMOS a i ʻole PMOS, aia kahi conduction kū'ē kūloko i hana ʻia ma hope o ka hoʻāla ʻia ʻana, no laila e hoʻopau ke au i ka ikehu ma kēia kūʻē kūloko. Ua kapa ʻia kēia ʻāpana o ka ikehu i hoʻopau ʻia. ʻO ke koho ʻana i kahi MOSFET me kahi kūʻokoʻa liʻiliʻi i loko e hoʻemi pono i ka hoʻohana conduction. ʻO ke kūpaʻa kūloko o kēia manawa o nā MOSFET haʻahaʻa haʻahaʻa ma kahi o ʻumi miliona, a he mau miliohm kekahi.

Ke ho'ā a ho'opau 'ia ka MOS, 'a'ole pono e 'ike koke 'ia. E emi pono ana ka volta ma na aoao elua o ka MOS, a e mahuahua ana ke au e kahe ana. I loko o kēia manawa, ʻo ka nalowale o ka MOSFET ka huahana o ka volta a me ka manawa, ʻo ia ka nalowale hoʻololi. ʻO ka mea maʻamau, ʻoi aku ka nui o nā poho hoʻololi ma mua o nā poho conduction, a ʻoi aku ka wikiwiki o ke alapine hoʻololi, ʻoi aku ka nui o nā poho.

ʻO ka huahana o ka volta a me ke au i ka manawa o ka conduction he nui loa, e hopena i nā poho nui loa. Hiki ke hoemi i na poho o ka hoololi ana ma na ala elua. ʻO kekahi e hoʻemi i ka manawa hoʻololi, hiki ke hoʻemi pono i ka poho i kēlā me kēia huli ʻana; ʻo ka mea ʻē aʻe e hoʻemi i ke alapine hoʻololi, hiki ke hōʻemi i ka helu o nā hoʻololi i kēlā me kēia manawa.

ʻO ka mea i luna nei he wehewehe kikoʻī o ke kiʻina kumu hana o MOSFET a me ka nānā ʻana o ka ʻōnaehana kūloko o MOSFET. No ka ʻike hou aku e pili ana i MOSFET, e ʻoluʻolu e nīnau iā OLUKEY e hāʻawi iā ʻoe i ke kākoʻo ʻenehana MOSFET!