N-Channel MOSFET, N-Channel Metal-Oxid-Semiconductor Field-Effect Tranzistor, este un tip important de MOSFET. Mai jos este o explicație detaliată a MOSFET-urilor cu canale N:
I. Structura de bază și compoziția
Un MOSFET cu canal N este format din următoarele componente majore:
Poartă:terminalul de control, prin schimbarea tensiunii porții pentru a controla canalul conductor dintre sursă și scurgere.· ·
Sursă:Curent de ieșire, de obicei conectat la partea negativă a circuitului.· ·
Scurgere: flux de curent, de obicei conectat la sarcina circuitului.
Substrat:De obicei, un material semiconductor de tip P, folosit ca substrat pentru MOSFET.
Izolator：Situat între poartă și canal, este de obicei fabricat din dioxid de siliciu (SiO2) și acționează ca un izolator.
II. Principiul de funcționare
Principiul de funcționare al MOSFET cu canal N se bazează pe efectul câmpului electric, care procedează după cum urmează:
Stare de întrerupere:Când tensiunea de poartă (Vgs) este mai mică decât tensiunea de prag (Vt), nu se formează niciun canal conducător de tip N în substratul de tip P sub poartă și, prin urmare, starea de întrerupere între sursă și scurgere este în loc. iar curentul nu poate curge.
Stare de conductivitate:Când tensiunea de poartă (Vgs) este mai mare decât tensiunea de prag (Vt), găurile din substratul de tip P de sub poartă sunt respinse, formând un strat de epuizare. Odată cu creșterea în continuare a tensiunii de poartă, electronii sunt atrași de suprafața substratului de tip P, formând un canal conductor de tip N. În acest moment, se formează o cale între sursă și scurgere, iar curentul poate curge.
III. Tipuri și caracteristici
MOSFET-urile N-canal pot fi clasificate în diferite tipuri în funcție de caracteristicile lor, cum ar fi Enhancement-Mode și Depletion-Mode. Printre acestea, MOSFET-urile în modul de îmbunătățire sunt în starea de întrerupere când tensiunea de poartă este zero și trebuie să aplice o tensiune de poartă pozitivă pentru a conduce; în timp ce MOSFET-urile în modul de epuizare sunt deja în stare conductivă când tensiunea de poartă este zero.
MOSFET-urile cu canal N au multe caracteristici excelente, cum ar fi:
impedanță mare de intrare:Poarta și canalul MOSFET-ului sunt izolate printr-un strat izolator, rezultând o impedanță de intrare extrem de mare.
Zgomot redus:Deoarece funcționarea MOSFET-urilor nu implică injectarea și combinarea purtătorilor minoritari, zgomotul este scăzut.
Consum redus de energie: MOSFET-urile au un consum redus de energie atât în starea de pornire, cât și în cea oprită.
Caracteristici de comutare de mare viteză:MOSFET-urile au viteze de comutare extrem de rapide și sunt potrivite pentru circuite de înaltă frecvență și circuite digitale de mare viteză.
IV. Domenii de aplicare
MOSFET-urile cu canal N sunt utilizate pe scară largă în diferite dispozitive electronice datorită performanței lor excelente, cum ar fi:
Circuite digitale:Ca element de bază al circuitelor porților logice, implementează procesarea și controlul semnalelor digitale.
Circuite analogice:Folosit ca componentă cheie în circuitele analogice, cum ar fi amplificatoare și filtre.
Electronica de putere:Folosit pentru controlul dispozitivelor electronice de putere, cum ar fi comutarea surselor de alimentare și acționările cu motor.
Alte zone:Cum ar fi iluminatul LED, electronica auto, comunicațiile fără fir și alte domenii sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă.
Pe scurt, MOSFET cu canal N, ca dispozitiv semiconductor important, joacă un rol de neînlocuit în tehnologia electronică modernă.
Ora postării: 13-sept-2024
