MOSFET, prescurtare de la Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, este un dispozitiv semiconductor cu trei terminale care utilizează efectul câmpului electric pentru a controla fluxul de curent. Mai jos este o prezentare generală de bază a MOSFET:
1. Definiție și clasificare
- Definiție: MOSFET este un dispozitiv semiconductor care controlează canalul conductiv dintre dren și sursă prin schimbarea tensiunii de poartă. Poarta este izolată de sursă și de scurgere printr-un strat de material izolator (de obicei dioxid de siliciu), motiv pentru care este cunoscută și ca un tranzistor cu efect de câmp de poartă izolată.
- Clasificare: MOSFET-urile sunt clasificate în funcție de tipul de canal conductiv și de efectul tensiunii porții:
- MOSFET-uri cu canal N și canal P: În funcție de tipul de canal conductor.
- MOSFET-uri în modul de îmbunătățire și modul de epuizare: Pe baza influenței tensiunii de poartă asupra canalului conductor. Prin urmare, MOSFET-urile sunt clasificate în patru tipuri: modul de îmbunătățire a canalului N, modul de epuizare a canalului N, modul de îmbunătățire a canalului P și modul de epuizare a canalului P.
2. Structura și principiul de funcționare
- Structura: Un MOSFET este format din trei componente de bază: poarta (G), drenajul (D) și sursa (S). Pe un substrat semiconductor ușor dopat, regiunile sursă și de scurgere puternic dopate sunt create prin tehnici de procesare a semiconductoarelor. Aceste regiuni sunt separate de un strat izolator, care este acoperit de electrodul de poartă.
- Principiu de funcționare: Luând ca exemplu MOSFET-ul în modul de îmbunătățire a canalului N, când tensiunea de poartă este zero, nu există un canal conductiv între dren și sursă, astfel încât nici un curent nu poate circula. Când tensiunea de poartă crește până la un anumit prag (denumită „tensiune de pornire” sau „tensiune de prag”), stratul izolator de sub poartă atrage electroni din substrat pentru a forma un strat de inversare (strat subțire de tip N) , creând un canal conductiv. Acest lucru permite curentului să circule între scurgere și sursă. Lățimea acestui canal conductiv și, prin urmare, curentul de scurgere, este determinată de mărimea tensiunii porții.
3. Caracteristici cheie
- Impedanță mare de intrare: Deoarece poarta este izolată de sursă și scurgere de stratul izolator, impedanța de intrare a unui MOSFET este extrem de mare, ceea ce îl face potrivit pentru circuite de înaltă impedanță.
- Zgomot redus: MOSFET-urile generează zgomot relativ scăzut în timpul funcționării, făcându-le ideale pentru circuite cu cerințe stricte de zgomot.
- Stabilitate termică bună: MOSFET-urile au o stabilitate termică excelentă și pot funcționa eficient într-o gamă largă de temperaturi.
- Consum redus de energie: MOSFET-urile consumă foarte puțină energie atât în starea de pornire, cât și în cea oprită, făcându-le potrivite pentru circuite de putere redusă.
- Viteză mare de comutare: Fiind dispozitive controlate de tensiune, MOSFET-urile oferă viteze rapide de comutare, făcându-le ideale pentru circuitele de înaltă frecvență.
4. Domenii de aplicare
MOSFET-urile sunt utilizate pe scară largă în diferite circuite electronice, în special în circuite integrate, electronice de putere, dispozitive de comunicație și computere. Ele servesc ca componente de bază în circuitele de amplificare, circuite de comutare, circuite de reglare a tensiunii și multe altele, permițând funcții precum amplificarea semnalului, controlul comutării și stabilizarea tensiunii.
Pe scurt, MOSFET este un dispozitiv semiconductor esențial cu o structură unică și caracteristici de performanță excelente. Joacă un rol crucial în circuitele electronice din multe domenii.
Ora postării: 22-sept-2024
