Ang metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET, MOS-FET, o MOS FET) ay isang uri ng field-effect transistor (FET), na kadalasang gawa ng kinokontrol na oksihenasyon ng silikon. Mayroon itong insulated gate, ang boltahe na tumutukoy sa conductivity ng device.
Ang pangunahing tampok nito ay mayroong isang silicon dioxide insulating layer sa pagitan ng metal gate at ng channel, kaya ito ay may mataas na input resistance (hanggang sa 1015Ω). Nahahati din ito sa N-channel tube at P-channel tube. Karaniwan ang substrate (substrate) at ang pinagmulan S ay konektado nang magkasama.
Ayon sa iba't ibang mga mode ng pagpapadaloy, ang mga MOSFET ay nahahati sa uri ng pagpapahusay at uri ng pagkaubos.
Ang tinatawag na uri ng pagpapahusay ay nangangahulugang: kapag VGS=0, ang tubo ay nasa cut-off na estado. Matapos idagdag ang tamang VGS, karamihan sa mga carrier ay naaakit sa gate, kaya "pinahusay" ang mga carrier sa lugar na ito at bumubuo ng isang conductive channel. .
Ang depletion mode ay nangangahulugan na kapag VGS=0, ang isang channel ay nabuo. Kapag ang tamang VGS ay naidagdag, karamihan sa mga carrier ay maaaring dumaloy palabas ng channel, kaya "maubos" ang mga carrier at i-off ang tubo.
Tukuyin ang dahilan: Ang input resistance ng JFET ay higit sa 100MΩ, at ang transconductance ay napakataas, kapag ang gate ay humantong, ang panloob na espasyo magnetic field ay napakadaling makita ang gumaganang signal ng data ng boltahe sa gate, upang ang pipeline ay may posibilidad na maging hanggang sa, o may posibilidad na maging on-off. Kung ang boltahe ng induction ng katawan ay agad na idinagdag sa gate, dahil ang pangunahing electromagnetic interference ay malakas, ang sitwasyon sa itaas ay magiging mas makabuluhan. Kung ang karayom ng metro ay lumilihis nang husto sa kaliwa, nangangahulugan ito na ang pipeline ay may posibilidad na umabot sa, ang drain-source resistor RDS ay lumalawak, at ang dami ng drain-source current ay bumababa sa IDS. Sa kabaligtaran, ang karayom ng metro ay lumilihis nang husto sa kanan, na nagpapahiwatig na ang pipeline ay may posibilidad na naka-on-off, bumababa ang RDS, at tumataas ang IDS. Gayunpaman, ang eksaktong direksyon kung saan ang karayom ng metro ay pinalihis ay dapat na nakasalalay sa mga positibo at negatibong pole ng sapilitan na boltahe (positibong direksyon na gumaganang boltahe o reverse na direksyon na nagtatrabaho boltahe) at ang gumaganang midpoint ng pipeline.
WINSOK DFN3x3 MOSFET
Ang pagkuha sa N channel bilang isang halimbawa, ito ay ginawa sa isang P-type na silicon substrate na may dalawang mataas na doped source diffusion regions N+ at drain diffusion regions N+, at pagkatapos ay ang source electrode S at ang drain electrode D ay pinalabas ayon sa pagkakabanggit. Ang pinagmulan at substrate ay panloob na konektado, at palagi nilang pinapanatili ang parehong potensyal. Kapag ang drain ay konektado sa positive terminal ng power supply at ang source ay konektado sa negative terminal ng power supply at VGS=0, ang channel current (ie drain current) ID=0. Habang unti-unting tumataas ang VGS, na naaakit ng positibong boltahe ng gate, ang mga carrier ng minorya na may negatibong charge ay na-induce sa pagitan ng dalawang rehiyon ng diffusion, na bumubuo ng isang N-type na channel mula sa drain patungo sa pinagmulan. Kapag ang VGS ay mas malaki kaysa sa turn-on na boltahe na VTN ng tubo (karaniwan ay mga +2V), ang N-channel tube ay magsisimulang magsagawa, na bumubuo ng kasalukuyang drain ID.
VMOSFET (VMOSFET), ang buong pangalan nito ay V-groove MOSFET. Ito ay isang bagong binuo na high-efficiency, power switching device pagkatapos ng MOSFET. Hindi lamang nito namamana ang mataas na input impedance ng MOSFET (≥108W), kundi pati na rin ang maliit na kasalukuyang pagmamaneho (mga 0.1μA). Mayroon din itong mahusay na mga katangian tulad ng mataas na makatiis na boltahe (hanggang sa 1200V), malaking kasalukuyang operating (1.5A ~ 100A), mataas na lakas ng output (1 ~ 250W), magandang transconductance linearity, at mabilis na bilis ng paglipat. Tiyak na dahil pinagsasama nito ang mga pakinabang ng mga vacuum tubes at power transistors, malawak itong ginagamit sa mga amplifier ng boltahe (maaaring umabot ng libu-libong beses ang boltahe amplification), power amplifier, switching power supply at inverters.
Tulad ng alam nating lahat, ang gate, source at drain ng isang tradisyunal na MOSFET ay halos nasa parehong pahalang na eroplano sa chip, at ang kasalukuyang operating nito ay karaniwang dumadaloy sa pahalang na direksyon. Iba ang VMOS tube. Mayroon itong dalawang pangunahing tampok na istruktura: una, ang metal gate ay gumagamit ng isang V-shaped groove structure; pangalawa, mayroon itong vertical conductivity. Dahil ang drain ay kinukuha mula sa likod ng chip, ang ID ay hindi dumadaloy nang pahalang sa kahabaan ng chip, ngunit nagsisimula mula sa mabigat na doped na rehiyon ng N+ (pinagmulan S) at dumadaloy sa bahagyang doped na rehiyon ng N-drift sa pamamagitan ng P channel. Sa wakas, umabot ito nang patayo pababa upang maubos ang D. Dahil tumataas ang cross-sectional area ng daloy, maaaring dumaan ang malalaking alon. Dahil may silicon dioxide insulating layer sa pagitan ng gate at chip, isa pa rin itong insulated gate MOSFET.
Mga kalamangan ng paggamit:
Ang MOSFET ay isang boltahe na kinokontrol na elemento, habang ang transistor ay isang kasalukuyang kinokontrol na elemento.
Ang mga MOSFET ay dapat gamitin kapag maliit na halaga lamang ng kasalukuyang ang pinapayagang makuha mula sa pinagmumulan ng signal; dapat gamitin ang mga transistor kapag mababa ang boltahe ng signal at mas maraming kasalukuyang pinapayagang makuha mula sa pinanggagalingan ng signal. Gumagamit ang MOSFET ng karamihan sa mga carrier upang magsagawa ng kuryente, kaya ito ay tinatawag na unipolar device, habang ang mga transistor ay gumagamit ng parehong mayorya na carrier at minority carrier upang magsagawa ng kuryente, kaya ito ay tinatawag na bipolar device.
Ang pinagmulan at alisan ng tubig ng ilang MOSFET ay maaaring gamitin nang palitan, at ang boltahe ng gate ay maaaring maging positibo o negatibo, na ginagawang mas nababaluktot ang mga ito kaysa sa mga triode.
Ang MOSFET ay maaaring gumana sa ilalim ng napakaliit na kasalukuyang at napakababang kondisyon ng boltahe, at ang proseso ng pagmamanupaktura nito ay madaling maisama ang maraming MOSFET sa isang silicon chip. Samakatuwid, ang MOSFET ay malawakang ginagamit sa malalaking integrated circuit.
Olueky SOT-23N MOSFET
Ang kani-kanilang mga katangian ng aplikasyon ng MOSFET at transistor
1. Ang source s, gate g, at drain d ng MOSFET ay tumutugma sa emitter e, base b, at collector c ng transistor ayon sa pagkakabanggit. Ang kanilang mga pag-andar ay magkatulad.
2. Ang MOSFET ay isang kasalukuyang device na kinokontrol ng boltahe, ang iD ay kinokontrol ng vGS, at ang amplification coefficient na gm nito ay karaniwang maliit, kaya ang kakayahan sa amplification ng MOSFET ay mahina; ang transistor ay isang kasalukuyang kinokontrol na aparato, at ang iC ay kinokontrol ng iB (o iE).
3. Ang MOSFET gate ay halos walang kasalukuyang (ig»0); habang ang base ng transistor ay palaging kumukuha ng isang tiyak na kasalukuyang kapag gumagana ang transistor. Samakatuwid, ang gate input resistance ng MOSFET ay mas mataas kaysa sa input resistance ng transistor.
4. Ang MOSFET ay binubuo ng mga multicarrier na kasangkot sa pagpapadaloy; Ang mga transistor ay may dalawang carrier, multicarrier at minority carrier, na kasangkot sa pagpapadaloy. Ang konsentrasyon ng mga carrier ng minorya ay lubhang naaapektuhan ng mga salik tulad ng temperatura at radiation. Samakatuwid, ang mga MOSFET ay may mas mahusay na katatagan ng temperatura at mas malakas na paglaban sa radiation kaysa sa mga transistor. Dapat gamitin ang mga MOSFET kung saan malaki ang pagkakaiba ng mga kondisyon sa kapaligiran (temperatura, atbp.).
5. Kapag ang pinagmumulan ng metal at ang substrate ng MOSFET ay magkakaugnay, ang pinagmumulan at alisan ng tubig ay maaaring gamitin nang palitan, at ang mga katangian ay bahagyang nagbabago; habang kapag ang kolektor at emitter ng triode ay ginagamit nang magkapalit, ang mga katangian ay ibang-iba. Ang halaga ng β ay mababawasan ng malaki.
6. Napakaliit ng koepisyent ng ingay ng MOSFET. Ang MOSFET ay dapat gamitin hangga't maaari sa input stage ng low-noise amplifier circuits at circuits na nangangailangan ng mataas na signal-to-noise ratio.
7. Ang parehong MOSFET at transistor ay maaaring bumuo ng iba't ibang amplifier circuits at switching circuits, ngunit ang dating ay may isang simpleng proseso ng pagmamanupaktura at may mga pakinabang ng mababang paggamit ng kuryente, mahusay na thermal stability, at malawak na operating power supply boltahe range. Samakatuwid, ito ay malawakang ginagamit sa malakihan at napakalaking integrated circuit.
8. Ang transistor ay may malaking on-resistance, habang ang MOSFET ay may maliit na on-resistance, ilang daang mΩ lamang. Sa kasalukuyang mga de-koryenteng aparato, ang mga MOSFET ay karaniwang ginagamit bilang mga switch, at ang kanilang kahusayan ay medyo mataas.
WINSOK SOT-323 encapsulation MOSFET
MOSFET kumpara sa Bipolar Transistor
Ang MOSFET ay isang boltahe na kinokontrol na aparato, at ang gate ay karaniwang walang kasalukuyang, habang ang isang transistor ay isang kasalukuyang kinokontrol na aparato, at ang base ay dapat tumagal ng isang tiyak na kasalukuyang. Samakatuwid, kapag ang rate na kasalukuyang ng pinagmumulan ng signal ay napakaliit, dapat gamitin ang MOSFET.
Ang MOSFET ay isang multi-carrier conductor, habang ang parehong mga carrier ng isang transistor ay nakikilahok sa pagpapadaloy. Dahil ang konsentrasyon ng mga carrier ng minorya ay napakasensitibo sa mga panlabas na kondisyon tulad ng temperatura at radiation, mas angkop ang MOSFET para sa mga sitwasyon kung saan malaki ang pagbabago sa kapaligiran.
Bilang karagdagan sa paggamit bilang mga amplifier device at nakokontrol na switch tulad ng mga transistor, maaari ding gamitin ang mga MOSFET bilang variable na linear resistors na kinokontrol ng boltahe.
Ang pinagmulan at alisan ng tubig ng MOSFET ay simetriko sa istraktura at maaaring magamit nang palitan. Ang boltahe ng gate-source ng depletion mode MOSFET ay maaaring positibo o negatibo. Samakatuwid, ang paggamit ng mga MOSFET ay mas nababaluktot kaysa sa mga transistor.
Oras ng post: Okt-13-2023
