मेटल-अक्साइड-सेमिकन्डक्टर फिल्ड-इफेक्ट ट्रान्जिस्टर (MOSFET, MOS-FET, वा MOS FET) फिल्ड-इफेक्ट ट्रान्जिस्टर (FET) को एक प्रकार हो, सामान्यतया सिलिकनको नियन्त्रित अक्सीकरणद्वारा निर्मित। यसमा इन्सुलेटेड गेट छ, जसको भोल्टेजले यन्त्रको चालकता निर्धारण गर्दछ।
यसको मुख्य विशेषता यो हो कि धातु गेट र च्यानल बीच सिलिकन डाइअक्साइड इन्सुलेट तह छ, त्यसैले यसमा उच्च इनपुट प्रतिरोध छ (१०१५Ω सम्म)। यो पनि N- च्यानल ट्यूब र P- च्यानल ट्यूब मा विभाजित छ। सामान्यतया सब्सट्रेट (सब्सट्रेट) र स्रोत S सँगै जोडिएको हुन्छ।
विभिन्न चालन मोडहरू अनुसार, MOSFET हरू वृद्धि प्रकार र घटाउने प्रकारमा विभाजित छन्।
तथाकथित वृद्धि प्रकारको अर्थ: जब VGS=0, ट्यूब कट-अफ अवस्थामा हुन्छ। सही VGS थपेपछि, अधिकांश वाहकहरू गेटमा आकर्षित हुन्छन्, यसरी यस क्षेत्रमा वाहकहरूलाई "बढाउँदै" र एक प्रवाहकीय च्यानल बनाउँछ। ।
डिप्लेसन मोडको अर्थ जब VGS=0, एउटा च्यानल बनाइन्छ। जब सही VGS थपिन्छ, धेरै वाहकहरू च्यानलबाट बाहिर निस्कन सक्छन्, यसरी वाहकहरूलाई "हटाउन" र ट्यूब बन्द गर्न।
कारण छुट्याउनुहोस्: JFET को इनपुट प्रतिरोध 100MΩ भन्दा बढी छ, र transconductance धेरै उच्च छ, जब गेट नेतृत्व गरिन्छ, भित्री अन्तरिक्ष चुम्बकीय क्षेत्र गेट मा काम भोल्टेज डेटा संकेत पत्ता लगाउन धेरै सजिलो छ, ताकि पाइपलाइन झुक्याउँछ। सम्म हुनुहोस्, वा अन-अफ हुन जान्छ। यदि बडी इन्डक्सन भोल्टेज तुरुन्तै गेटमा थपियो, किनकि कुञ्जी विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप बलियो छ, माथिको अवस्था अझ महत्त्वपूर्ण हुनेछ। यदि मिटर सुई तीव्र रूपमा बायाँतिर फर्कन्छ भने, यसको मतलब पाइपलाइन माथि हुन जान्छ, ड्रेन-स्रोत प्रतिरोधक RDS विस्तार हुन्छ, र ड्रेन-स्रोत वर्तमानको मात्राले IDS घटाउँछ। यसको विपरित रूपमा, मिटर सुईले तीव्र रूपमा दायाँतिर फर्काउँछ, यसले पाइपलाइन अन-अफ हुने, RDS तल जान्छ र IDS माथि जान्छ भन्ने संकेत गर्छ। यद्यपि, मिटर सुईलाई कुन दिशामा विचलित गरिएको छ भन्ने सही दिशा प्रेरित भोल्टेज (सकारात्मक दिशामा काम गर्ने भोल्टेज वा उल्टो दिशामा काम गर्ने भोल्टेज) र पाइपलाइनको काम गर्ने मध्यबिन्दुको सकारात्मक र नकारात्मक पोलहरूमा निर्भर हुनुपर्छ।
WINSOK DFN3x3 MOSFET
N च्यानललाई उदाहरणको रूपमा लिँदै, यो P-प्रकारको सिलिकन सब्सट्रेटमा दुई उच्च डोप गरिएको स्रोत प्रसार क्षेत्रहरू N+ र ड्रेन डिफ्यूजन क्षेत्रहरू N+ बनाइएको छ, र त्यसपछि स्रोत इलेक्ट्रोड S र ड्रेन इलेक्ट्रोड D क्रमशः बाहिर निकालिन्छ। स्रोत र सब्सट्रेट आन्तरिक रूपमा जोडिएका छन्, र तिनीहरू सधैं समान क्षमता कायम राख्छन्। जब नाली बिजुली आपूर्तिको सकारात्मक टर्मिनलसँग जोडिएको छ र स्रोत विद्युत आपूर्ति र VGS=0 को नकारात्मक टर्मिनलसँग जोडिएको छ, च्यानल करन्ट (अर्थात ड्रेन करन्ट) ID=0। जब VGS बिस्तारै बढ्दै जान्छ, सकारात्मक गेट भोल्टेज द्वारा आकर्षित हुन्छ, नकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको अल्पसंख्यक क्यारियरहरू दुई प्रसार क्षेत्रहरू बीच प्रेरित हुन्छन्, नालीबाट स्रोतमा N-प्रकार च्यानल बनाउँछन्। जब VGS ट्युबको टर्न-अन भोल्टेज VTN (सामान्यतया +2V) भन्दा ठूलो हुन्छ, N-च्यानल ट्यूबले चलाउन थाल्छ, ड्रेन वर्तमान ID बनाउँछ।
VMOSFET (VMOSFET), यसको पूरा नाम V-groove MOSFET हो। यो MOSFET पछि नयाँ विकसित उच्च दक्षता, पावर स्विचिङ उपकरण हो। यसले MOSFET (≥108W) को उच्च इनपुट प्रतिबाधा मात्र होइन, तर सानो ड्राइभिङ करन्ट (लगभग ०.१μA) पनि प्राप्त गर्छ। यसमा उच्च प्रतिरोधी भोल्टेज (१२००V सम्म), ठूलो अपरेटिङ करन्ट (१.५A ~ १००A), उच्च आउटपुट पावर (१ ~ २५०W), राम्रो ट्रान्सकन्डक्टन्स लाइनरिटी, र छिटो स्विचिङ गति जस्ता उत्कृष्ट विशेषताहरू छन्। ठ्याक्कै किनभने यसले भ्याकुम ट्यूब र पावर ट्रान्जिस्टरहरूको फाइदाहरू संयोजन गर्दछ, यो व्यापक रूपमा भोल्टेज एम्पलीफायरहरूमा प्रयोग भइरहेको छ (भोल्टेज प्रवर्धन हजारौं पटक पुग्न सक्छ), पावर एम्पलीफायरहरू, स्विचिंग पावर आपूर्ति र इन्भर्टरहरूमा।
हामी सबैलाई थाहा छ, परम्परागत MOSFET को गेट, स्रोत र निकास लगभग चिपको समान तेर्सो प्लेनमा हुन्छ, र यसको सञ्चालन प्रवाह मूल रूपमा तेर्सो दिशामा बग्छ। VMOS ट्यूब फरक छ। यसमा दुई प्रमुख संरचनात्मक विशेषताहरू छन्: पहिलो, धातु गेटले V-आकारको नाली संरचना अपनाउँछ; दोस्रो, यो ठाडो चालकता छ। नाली चिपको पछाडिबाट कोरिएको हुनाले, ID चिपको छेउमा तेर्सो रूपमा बग्दैन, तर भारी डोप गरिएको N+ क्षेत्र (स्रोत S) बाट सुरु हुन्छ र P च्यानल मार्फत हल्का डोप गरिएको N-drift क्षेत्रमा बग्छ। अन्तमा, D निकास गर्न यो ठाडो रूपमा तल पुग्छ। किनभने प्रवाह क्रस-सेक्शनल क्षेत्र बढ्छ, ठूला धाराहरू पास गर्न सक्छन्। गेट र चिपको बीचमा सिलिकन डाइअक्साइड इन्सुलेट तह रहेको हुनाले, यो अझै पनि इन्सुलेटेड गेट MOSFET हो।
प्रयोगका फाइदाहरू:
MOSFET भोल्टेज नियन्त्रित तत्व हो, जबकि ट्रान्जिस्टर एक वर्तमान नियन्त्रित तत्व हो।
MOSFET हरू प्रयोग गरिनुपर्छ जब सिग्नल स्रोतबाट थोरै मात्र करेन्ट तान्न अनुमति दिइन्छ; ट्रान्जिस्टरहरू प्रयोग गरिनुपर्छ जब सिग्नल भोल्टेज कम हुन्छ र सङ्केत स्रोतबाट बढी विद्युत् प्रवाह गर्न अनुमति दिइन्छ। MOSFET ले बिजुली सञ्चालन गर्न बहुमत वाहकहरू प्रयोग गर्दछ, त्यसैले यसलाई एकध्रुवीय उपकरण भनिन्छ, जबकि ट्रान्जिस्टरहरूले विद्युत सञ्चालन गर्न बहुमत वाहक र अल्पसंख्यक क्यारियरहरू दुवै प्रयोग गर्छन्, त्यसैले यसलाई द्विध्रुवी उपकरण भनिन्छ।
केहि MOSFET को स्रोत र नाली एकान्तरमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, र गेट भोल्टेज सकारात्मक वा नकारात्मक हुन सक्छ, तिनीहरूलाई triodes भन्दा बढी लचिलो बनाउन।
MOSFET ले धेरै सानो वर्तमान र धेरै कम भोल्टेज अवस्थाहरूमा काम गर्न सक्छ, र यसको निर्माण प्रक्रियाले सजिलैसँग सिलिकन चिपमा धेरै MOSFETs एकीकृत गर्न सक्छ। तसर्थ, MOSFET ठूलो मात्रामा एकीकृत सर्किटहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ।
Olueky SOT-23N MOSFET
MOSFET र ट्रान्जिस्टरको सम्बन्धित अनुप्रयोग विशेषताहरू
1. MOSFET को स्रोत s, गेट g, र drain d क्रमशः ट्रान्जिस्टरको emitter e, base b, र कलेक्टर c सँग मेल खान्छ। तिनीहरूको कार्यहरू समान छन्।
2. MOSFET भोल्टेज-नियन्त्रित हालको यन्त्र हो, iD लाई vGS द्वारा नियन्त्रण गरिन्छ, र यसको प्रवर्धन गुणांक gm सामान्यतया सानो हुन्छ, त्यसैले MOSFET को प्रवर्धन क्षमता कमजोर छ; ट्रान्जिस्टर एक वर्तमान-नियन्त्रित वर्तमान उपकरण हो, र iC iB (वा iE) द्वारा नियन्त्रित छ।
3. MOSFET गेटले लगभग कुनै वर्तमान (ig»0) तान्दैन; जब ट्रान्जिस्टरले काम गरिरहेको बेला ट्रान्जिस्टरको आधारले सधैं निश्चित करेन्ट तान्छ। त्यसकारण, MOSFET को गेट इनपुट प्रतिरोध ट्रान्जिस्टरको इनपुट प्रतिरोध भन्दा उच्च छ।
4. MOSFET संवहनमा संलग्न बहुवाहकहरू मिलेर बनेको हुन्छ; ट्रान्जिस्टरमा दुई वाहकहरू छन्, बहुवाहक र अल्पसंख्यक क्यारियरहरू, कन्डक्शनमा संलग्न छन्। अल्पसंख्यक वाहकहरूको एकाग्रता तापमान र विकिरण जस्ता कारकहरूद्वारा धेरै प्रभावित हुन्छ। तसर्थ, MOSFET सँग राम्रो तापक्रम स्थिरता र ट्रान्जिस्टर भन्दा बलियो विकिरण प्रतिरोध छ। वातावरणीय अवस्था (तापमान, आदि) धेरै फरक भएको ठाउँमा MOSFETs प्रयोग गरिनुपर्छ।
5. जब स्रोत धातु र MOSFET को सब्सट्रेट एक साथ जोडिएको छ, स्रोत र नाली एकअर्कासँग प्रयोग गर्न सकिन्छ, र विशेषताहरू थोरै परिवर्तन हुन्छन्; जब ट्रियोडको कलेक्टर र उत्सर्जक एकअर्कासँग प्रयोग गरिन्छ, विशेषताहरू धेरै फरक हुन्छन्। β मान धेरै कम हुनेछ।
6. MOSFET को आवाज गुणांक धेरै सानो छ। MOSFET लाई कम-शोर एम्प्लीफायर सर्किट र उच्च सिग्नल-टू-शोर अनुपात चाहिने सर्किटहरूको इनपुट चरणमा सकेसम्म धेरै प्रयोग गर्नुपर्छ।
7. दुबै MOSFET र ट्रान्जिस्टरले विभिन्न एम्पलीफायर सर्किटहरू र स्विचिङ सर्किटहरू बनाउन सक्छन्, तर पहिलेको एक साधारण उत्पादन प्रक्रिया छ र कम ऊर्जा खपत, राम्रो थर्मल स्थिरता, र फराकिलो अपरेटिङ पावर सप्लाई भोल्टेज दायराका फाइदाहरू छन्। तसर्थ, यो व्यापक रूपमा ठूला-ठूला र धेरै ठूलो-स्तरीय एकीकृत सर्किटहरूमा प्रयोग गरिन्छ।
8. ट्रान्जिस्टरमा ठूलो अन-प्रतिरोध छ, जबकि MOSFET मा सानो अन-प्रतिरोध छ, केवल केहि सय mΩ। हालको विद्युतीय उपकरणहरूमा, MOSFET हरू सामान्यतया स्विचको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र तिनीहरूको दक्षता अपेक्षाकृत उच्च छ।
WINSOK SOT-323 encapsulation MOSFET
MOSFET बनाम द्विध्रुवी ट्रान्जिस्टर
MOSFET एक भोल्टेज-नियन्त्रित उपकरण हो, र गेटले मूल रूपमा कुनै करेन्ट लिदैन, जबकि ट्रान्जिस्टर एक वर्तमान-नियन्त्रित उपकरण हो, र आधारले निश्चित करेन्ट लिनुपर्दछ। त्यसकारण, जब सिग्नल स्रोतको मूल्याङ्कन गरिएको वर्तमान अत्यन्त सानो हुन्छ, MOSFET प्रयोग गरिनुपर्छ।
MOSFET एक बहु-वाहक कन्डक्टर हो, जबकि ट्रान्जिस्टरका दुबै वाहकहरू कन्डक्शनमा भाग लिन्छन्। अल्पसंख्यक वाहकहरूको एकाग्रता तापमान र विकिरण जस्ता बाह्य अवस्थाहरूमा धेरै संवेदनशील हुने भएकोले, MOSFET वातावरणमा धेरै परिवर्तन हुने अवस्थाहरूको लागि बढी उपयुक्त छ।
एम्प्लीफायर यन्त्रहरू र ट्रान्जिस्टरहरू जस्तै नियन्त्रणयोग्य स्विचहरूको रूपमा प्रयोग गरिनुको अतिरिक्त, MOSFET हरू भोल्टेज-नियन्त्रित चर रैखिक प्रतिरोधकहरूको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ।
MOSFET को स्रोत र निकास संरचनामा सममित छन् र एक अर्काको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। डिप्लेशन मोड MOSFET को गेट स्रोत भोल्टेज सकारात्मक वा नकारात्मक हुन सक्छ। तसर्थ, MOSFETs को प्रयोग ट्रान्जिस्टर भन्दा बढी लचिलो छ।
पोस्ट समय: अक्टोबर-13-2023
