Cumu funziona i MOSFET

U principiu di travagliu di MOSFET hè principalmente basatu annantu à e so proprietà strutturali uniche è effetti di u campu elettricu. Questa hè una spiegazione dettagliata di cumu funziona i MOSFET:

 

I. Struttura basica di MOSFET

Un MOSFET hè custituitu principarmenti di una porta (G), una fonte (S), un drenu (D) è un sustrato (B, à volte cunnessu à a fonte per furmà un dispositivu à trè terminali). In i MOSFET di rinfurzà di u canali N, u sustrato hè di solitu un materiale di siliciu di tipu P à pocu dopatu nantu à quale duie regioni di tipu N altamente dopate sò fabbricate per serve cum'è fonte è drenu, rispettivamente. A superficia di u sustrato P-tipu hè cupartu cù un film d'ossidu assai fino (diossidu di silicium) cum'è una capa insulante, è un elettrodu hè disegnatu cum'è a porta. Sta struttura rende a porta insulata da u sustrato semiconductor di tipu P, u drenu è a surgente, è per quessa hè ancu chjamata tubu d'effettu di campu insulated-gate.

II. Principiu di funziunamentu

I MOSFET operanu utilizendu a tensione di fonte di porta (VGS) per cuntrullà a corrente di drenu (ID). In particulare, quandu a tensione di a fonte positiva applicata, VGS, hè più grande di cero, un campu elettricu pusitivu superiore è negativu più bassu apparirà nantu à a capa d'ossidu sottu à a porta. Stu campu elettricu attrae l'elettroni liberi in a regione P, facendu chì si accumulanu sottu à a capa d'ossidu, mentre chì repellenu i buchi in a regione P. Quandu u VGS aumenta, a forza di u campu elettricu aumenta è a cuncentrazione di l'elettroni liberi attratti aumenta. Quandu VGS righjunghji una certa tensione di soglia (VT), a cuncintrazione di l'elettroni liberi riuniti in a regione hè abbastanza grande per furmà una nova regione N-tipu (N-canale), chì agisce cum'è un ponte chì unisce u drenu è a fonte. À questu puntu, se una certa tensione di guida (VDS) esiste trà u drainu è a fonte, l'ID di corrente di drenu principia à flussu.

III. Formazione è cambiamentu di u canali di cunduzzione

A furmazione di u canali di cunduzzione hè a chjave per u funziunamentu di u MOSFET. Quandu VGS hè più grande di VT, u canali di cunduzzione hè stabilitu è ​​l'ID di corrente di drenu hè affettatu da VGS è VDS. Hè impurtante à nutà chì s'è u canali di cunduzzione ùn hè micca stabilitu (ie, VGS hè menu cà VT), allura ancu s'è VDS hè prisente, l'ID currenti drenu ùn cumparisce micca.

IV. Caratteristiche di i MOSFET

Alta impedenza di input:L'impedenza di input di u MOSFET hè assai alta, vicinu à l'infinitu, perchè ci hè una strata insulating trà a porta è a regione di drenu di fonte è solu un currente di porta debule.

Bassa impedenza di output:I MOSFET sò dispusitivi cuntrullati in tensione in quale u currente di drenu di fonte pò cambià cù a tensione di input, cusì a so impedenza di output hè chjuca.

Flussu constantu:Quandu opera in a regione di saturazione, u currente di u MOSFET ùn hè praticamente micca affettatu da i cambiamenti in a tensione di fonte-drain, chì furnisce una corrente constante eccellente.

 

Bona stabilità di a temperatura:I MOSFET anu una larga gamma di temperatura operativa da -55 ° C à circa + 150 ° C.

V. Applicazioni è classificazioni

I MOSFET sò largamente usati in circuiti digitali, circuiti analogichi, circuiti di putenza è altri campi. Sicondu u tipu di operazione, i MOSFET ponu esse classificati in tippi di rinfurzà è di depletion; secondu u tipu di canali cunduttori, ponu esse classificati in N-canale è P-canale. Sti sfarenti tippi di MOSFET anu i so vantaghji in diversi scenarii d'applicazione.

In riassuntu, u principiu di funziunamentu di MOSFET hè di cuntrullà a furmazione è u cambiamentu di u canali di cunduzzione attraversu a tensione di a fonte di a porta, chì à u turnu cuntrolla u flussu di corrente di drain. A so alta impedenza di input, bassa impedenza di output, currente constante è stabilità di a temperatura facenu MOSFET un cumpunente impurtante in i circuiti elettronichi.