U transistor à effettu di campu d'ossidu di metallu-semiconductor (MOSFET, MOS-FET, o MOS FET) hè un tipu di transistor à effettu di campu (FET), più cumunimenti fabbricatu da l'ossidazione cuntrullata di silicium. Hà una porta insulata, a tensione di quale determina a conduttività di u dispusitivu.
A so caratteristica principale hè chì ci hè una capa insulating di diossidu di siliciu trà a porta di metallu è u canali, cusì hà una alta resistenza di input (finu à 1015Ω). Hè ancu divisu in tubu N-canale è tubu P-canale. Di solitu u sustrato (sustrato) è a fonte S sò cunnessi inseme.
Sicondu i diversi modi di cunduzzione, i MOSFET sò divisi in tipu di rinfurzà è tipu di depletion.
U cusì chjamatu tipu di rinfurzà significa: quandu VGS = 0, u tubu hè in un statu cut-off. Dopu avè aghjustatu u VGS currettu, a maiò parte di i trasportatori sò attratti da a porta, cusì "aumentà" i trasportatori in questa zona è formanu un canali cunduttivi. .
U modu di depletion significa chì quandu VGS = 0, un canale hè furmatu. Quandu u VGS currettu hè aghjuntu, a maiò parte di i trasportatori ponu fluisce fora di u canali, cusì "depleting" i trasportatori è spegne u tubu.
Distinguiri u mutivu: a resistenza di input di JFET hè più di 100MΩ, è a transconductance hè assai alta, quandu u cancellu hè guidatu, u campu magneticu di u spaziu internu hè assai faciule per detectà u signale di dati di tensione di travagliu nantu à a porta, cusì chì u pipeline tende à esse finu à, o tende à esse on-off. Se a tensione di induzione di u corpu hè aghjuntu immediatamente à a porta, perchè l'interferenza elettromagnetica chjave hè forte, a situazione sopra serà più significativa. Se l'agulla di u metru deflects sharply à a manca, significa chì u pipeline tende à esse finu à, a resistenza di drenu-surghjente RDS si espande, è a quantità di corrente di drain-source diminuisce IDS. À u cuntrariu, l'agulla di u metru si devia bruscamente à a diritta, chì indica chì u pipeline tende à esse on-off, RDS scende, è IDS sale. In ogni casu, a direzzione esatta in quale l'agulla di u metru hè sviata deve dipende da i poli pusitivi è negativi di a tensione indotta (tensione di travagliu in direzzione pusitiva o tensione di travagliu in direzione inversa) è u puntu mediu di travagliu di u pipeline.
WINSOK DFN3x3 MOSFET
Pigliendu u canali N cum'è un esempiu, hè fattu nantu à un sustrato di siliciu di tipu P cù duie regioni di diffusione di fonte altamente dopate N + è regioni di diffusione di drenu N +, è dopu l'elettrodu di fonte S è l'elettrodu di drenu D sò guidati rispettivamente. A fonte è u sustrato sò cunnessi internamente, è mantenenu sempre u listessu potenziale. Quandu u drenu hè cunnessu à u terminal pusitivu di l'alimentazione è a fonte hè cunnessu à u terminal negativu di l'alimentazione è VGS = 0, u currente di u canali (ie drain current) ID = 0. Cume VGS cresce gradualmente, attrattu da a tensione di a porta pusitiva, i trasportatori minoritari caricati negativamente sò indotti trà e duie regioni di diffusione, furmendu un canale N-tipu da drain à surgente. Quandu VGS hè più grande di u voltage di volta VTN di u tubu (in generale circa + 2V), u tubu N-canale cumencia à cunduce, furmendu un ID di corrente di drain.
VMOSFET (VMOSFET), u so nome cumpletu hè V-groove MOSFET. Hè un novu sviluppatu d'alta efficienza, dispusitivu di cambiamentu di putenza dopu MOSFET. Ùn eredite micca solu l'alta impedenza di input di MOSFET (≥108W), ma ancu a piccula corrente di guida (circa 0.1μA). Havi ancu caratteristiche eccellenti cum'è una tensione di resistenza elevata (finu à 1200V), una grande corrente di operazione (1.5A ~ 100A), una putenza elevata di output (1 ~ 250W), una bona linearità di transconductance è una velocità di commutazione rapida. Propiu perchè unisce i vantaghji di i tubi vacuum è i transistori di putenza, hè largamente utilizatu in amplificatori di tensione (l'amplificazione di tensione pò ghjunghje à millaie di volte), amplificatori di putenza, alimentazione di commutazione è inverter.
Comu tutti sapemu, a porta, a fonte è u drenu di un MOSFET tradiziunale sò apprussimatamente nantu à u listessu pianu horizontale nantu à u chip, è u so currente di u funziunamentu scorri in a direzzione horizontale. U tubu VMOS hè diversu. Havi dui caratteristiche strutturale maiò: prima, a porta di metallu adopta una struttura di groove in forma di V; siconda, hà conductività verticale. Siccomu u drenu hè disegnatu da u spinu di u chip, l'ID ùn scorri micca horizontalmente longu u chip, ma principia da a regione N + assai dopata (fonte S) è scorri in a regione N-drift ligeramente dopata attraversu u canali P. Infine, righjunghji verticalmente downward à drenu D. Perchè l'area di seccione di u flussu aumenta, i grandi currenti ponu passà. Siccomu ci hè una capa isolante di diossidu di siliciu trà a porta è u chip, hè sempre un MOSFET di porta isolata.
Vantaghji di usu:
MOSFET hè un elementu cuntrullatu in tensione, mentre chì u transistor hè un elementu cuntrullatu in corrente.
MOSFET deve esse usatu quandu solu una piccula quantità di currente hè permessu di esse tiratu da a fonte di signale; transistors deve esse usatu quandu u voltage signale hè bassu è più currenti hè permessu di esse tiratu da a surgente signali. MOSFET usa i trasportatori di maiurità per cunduce l'electricità, per quessa hè chjamatu un dispositivu unipolari, mentre chì i transistori utilizanu i trasportatori di maiurità è i trasportatori minoritari per cunduce l'electricità, per quessa hè chjamatu un dispositivu bipolari.
A surgente è u drenu di certi MOSFET ponu esse utilizati in modu intercambiable, è a tensione di a porta pò esse pusitiva o negativa, facendu più flexible chì i triodi.
MOSFET pò operà in cundizioni di corrente assai chjuca è di tensione assai bassa, è u so prucessu di fabricazione pò facilmente integrà parechji MOSFET in un chip di silicio. Dunque, MOSFET hè statu largamente utilizatu in circuiti integrati à grande scala.
MOSFET Olueky SOT-23N
E caratteristiche di l'applicazione rispettive di MOSFET è transistor
1. A fonte s, a porta g, è u drainu d di u MOSFET currispondenu à l'emettitore e, a basa b, è u cullettore c di u transistor rispettivamente. E so funzioni sò simili.
2. MOSFET hè un dispusitivu currenti voltage-cuntrullati, iD hè cuntrullata da vGS, è u so coefficient amplification gm hè giniralmenti picculu, cusì a capacità amplification di MOSFET hè poviru; u transistor hè un dispusitivu currenti cuntrullatu currenti, è iC hè cuntrullata da iB (o iE).
3. A porta MOSFET ùn tira quasi nisuna corrente (ig»0); mentri a basa di u transistor sempre tira un certu currente quandu u transistor hè travagliatu. Dunque, a resistenza d'ingressu di a porta di u MOSFET hè più altu ch'è a resistenza d'ingressu di u transistor.
4. MOSFET hè cumpostu di multicarriers implicati in a cunduzzione; transistors hannu dui traspurtadore, multicarriers è minoritarie traspurtadore, implicati in a cunduzzione. A cuncentrazione di i trasportatori minoritari hè assai affettata da fatturi cum'è a temperatura è a radiazione. Dunque, i MOSFET anu una stabilità di a temperatura megliu è una resistenza à a radiazione più forte cà i transistori. MOSFET deve esse usatu induve e cundizioni ambientali (temperatura, etc.) varianu assai.
5. Quandu u metallu fonte è u sustrato di MOSFET sò cunnessi inseme, a surgente è u drenu pò esse usatu interchangeably, è e caratteristiche cambianu pocu; mentri quandu u cullettivu è l'emettitore di u triode sò usati intercambiablemente, e caratteristiche sò assai diffirenti. U valore β serà ridutta assai.
6. U coefficient di rumore di MOSFET hè assai chjucu. MOSFET deve esse usatu quantu pussibule in u stadiu di input di circuiti amplificatori à pocu rumore è circuiti chì necessitanu un altu rapportu signal-to-noise.
7. Tramindui MOSFET è transistor pò furmà diversi circuiti amplificatore è circuiti di commutazione, ma l'anzianu hà un prucessu di fabricazione simplice è hà i vantaghji di un bassu cunsumu d'energia, una bona stabilità termica è una larga gamma di tensione di alimentazione. Dunque, hè largamente utilizatu in circuiti integrati à grande scala è assai grande.
8. U transistor hà una grande resistenza, mentri u MOSFET hà una piccula resistenza, solu uni pochi di centu mΩ. In i dispositi elettrici attuali, i MOSFET sò generalmente usati cum'è switch, è a so efficienza hè relativamente alta.
MOSFET di incapsulazione WINSOK SOT-323
MOSFET vs Transistor Bipolari
MOSFET hè un dispositivu cuntrullatu in tensione, è a porta ùn piglia praticamente micca corrente, mentre chì un transistor hè un dispositivu cuntrullatu in corrente, è a basa deve piglià un certu currente. Dunque, quandu u currente nominale di a fonte di signale hè estremamente chjucu, MOSFET deve esse usatu.
MOSFET hè un cunduttore multi-portatore, mentri i dui trasportatori di un transistor participanu à a cunduzzione. Siccomu a cuncentrazione di i trasportatori minoritari hè assai sensibile à e cundizioni esterni cum'è a temperatura è a radiazione, MOSFET hè più adattatu per situazioni induve l'ambiente cambia assai.
In più di esse aduprati cum'è apparecchi amplificatori è switches cuntrullabili cum'è transistors, i MOSFET ponu ancu esse utilizati cum'è resistori lineari variabili cuntrullati in tensione.
A fonte è u drenu di MOSFET sò simmetrici in struttura è ponu esse utilizati in modu intercambiable. A tensione di a porta-surghjente di u modu di depletion MOSFET pò esse pusitivu o negativu. Per quessa, l'usu di MOSFET hè più flexible chì i transistori.
Tempu di pubblicazione: 13-10-2023
