Mìneachadh mionaideach air an diagram prionnsapal obrach MOSFET | Mion-sgrùdadh air structar taobh a-staigh FET

Is e MOSFET aon de na pàirtean as bunaitiche sa ghnìomhachas semiconductor. Ann an cuairtean dealanach, tha MOSFET air a chleachdadh sa chumantas ann an cuairtean amplifier cumhachd no ag atharrachadh chuairtean solar cumhachd agus tha e air a chleachdadh gu farsaing. Gu h-ìosal,OLUICHbheir e dhut mìneachadh mionaideach air prionnsapal obrach MOSFET agus mion-sgrùdadh air structar taobh a-staigh MOSFET.

Na th’annMOSFET

MOSFET, Transistor Buaidh Filed Semiconductor Metal Oxide (MOSFET). Is e transistor buaidh achaidh a th ’ann a dh’ fhaodar a chleachdadh gu farsaing ann an cuairtean analog agus cuairtean didseatach. A rèir an eadar-dhealachaidh polarity a "sianal" (inneal-giùlain obrach), faodar a roinn ann an dà sheòrsa: "N-seòrsa" agus "P-seòrsa", a tha gu tric ris an canar NMOS agus PMOS.

Prionnsabal obrach MOSFET

Faodar MOSFET a roinn ann an seòrsa adhartachaidh agus seòrsa crìonadh a rèir modh obrach. Tha an seòrsa adhartachaidh a’ toirt iomradh air an MOSFET nuair nach eilear a’ cur bholtaids claon agus nach eil consianal dà-chonnaidh. Tha an seòrsa crìonadh a’ toirt iomradh air an MOSFET nuair nach eilear a’ cur bholtaids claon. Nochdaidh sianal giùlain.

Ann an tagraidhean fìor, chan eil ann ach seòrsa àrdachadh seanail N agus MOSFETan seòrsa àrdachadh seanail. Leis gu bheil dìon beag air-stàite aig NMOSFETn agus gu bheil iad furasta an dèanamh, tha NMOS nas cumanta na PMOS ann an tagraidhean fìor.

Modh àrdachaidh MOSFET

Tha dà shnaim PN cùl ri cùl eadar an drèana D agus stòr S den mhodh leasachaidh MOSFET. Nuair a bhios an bholtadh stòr-gheata VGS = 0, eadhon ged a thèid bholtadh stòr-drèana VDS a chur ris, tha snaim PN an-còmhnaidh ann an staid le claonadh cùil, agus chan eil sianal giùlain eadar an drèana agus an stòr (chan eil sruth a’ sruthadh ). Mar sin, an sruth drèana ID=0 aig an àm seo.

Aig an àm seo, ma thèid bholtadh air adhart a chuir eadar an geata agus an stòr. Is e sin, VGS> 0, an uairsin thèid raon dealain leis a’ gheata co-thaobhadh ris an t-substrate silicon seòrsa P a chruthachadh anns an t-sreath inslithe SiO2 eadar dealan a ’gheata agus an substrate silicon. Leis gu bheil an còmhdach ogsaidean inslithe, chan urrainn don bholtadh VGS a chuirear air a’ gheata sruth a thoirt gu buil. Tha capacitor air a chruthachadh air gach taobh den t-sreath ogsaid, agus tha an cuairteachadh co-ionann VGS a’ cosg an capacitor seo (capacitor). Agus cruthaich raon dealain, mar a bhios VGS ag èirigh gu slaodach, air a tharraing le bholtadh adhartach a’ gheata. Bidh àireamh mhòr de eleactronan a’ cruinneachadh air taobh eile an capacitor seo (capacitor) agus a’ cruthachadh seanal giùlain seòrsa N bho dhrèanadh gu stòr. Nuair a thèid VGS thairis air bholtaids tionndaidh VT an tiùba (mar as trice timcheall air 2V), bidh an tiùb N-sianal dìreach a’ tòiseachadh a ’giùlan, a’ gineadh ID sruth drèanaidh. Canaidh sinn bholtachd stòr a’ gheata nuair a thòisicheas an sianal an-toiseach a’ gineadh a’ bholtaids tionndaidh. San fharsaingeachd air a chur an cèill mar VT.

Le bhith a’ cumail smachd air meud bholtaids a’ gheata bidh VGS ag atharrachadh neart no laigse an raoin dealain, agus faodar buaidh smachd a chumail air meud an ID sruth drèanaidh a choileanadh. Tha seo cuideachd na fheart cudromach de MOSFETn a bhios a’ cleachdadh raointean dealain gus smachd a chumail air sruth, agus mar sin canar transistors buaidh achaidh riutha cuideachd.

MOSFET structar a-staigh

Air substrate silicon seòrsa P le dùmhlachd ìosal de neo-chunbhalachd, tha dà roinn N + le dùmhlachd àrd de neo-chunbhalachd air an dèanamh, agus tha dà electrod air an tarraing a-mach à alùmanum meatailt gus a bhith mar an drèanadh d agus an stòr s fa leth. An uairsin tha an uachdar semiconductor air a chòmhdach le còmhdach inslithe silicon dà-ogsaid (SiO2) gu math tana, agus tha dealan alùmanum air a chuir a-steach air an còmhdach inslithe eadar an drèanadh agus an stòr gus a bhith na gheata g. Tha electrod B cuideachd air a tharraing a-mach air an t-substrate, a’ cruthachadh MOSFET modh leasachaidh sianal N. Tha an aon rud fìor airson cruthachadh taobh a-staigh MOSFETan seòrsa àrdachadh seanail.

Samhlaidhean cuairteachaidh MOSFET-seanail agus MOSFET-sianal

Tha an dealbh gu h-àrd a’ sealltainn samhla cuairteachaidh MOSFET. Anns an dealbh, is e D an drèana, is e S an tùs, is e G an geata, agus tha an t-saighead sa mheadhan a’ riochdachadh an t-substrate. Ma tha an t-saighead a’ comharrachadh a-staigh, tha e a’ comharrachadh MOSFET seanail N, agus ma tha an t-saighead a’ comharrachadh a-mach, tha e a’ comharrachadh MOSFET seanail-p.

MOSFET dà-seanail, MOSFET dà-sianal P agus samhlaidhean cuairteachaidh MOSFET sianal N + P

Gu dearbh, rè pròiseas saothrachaidh MOSFET, tha an substrate ceangailte ris an stòr mus fhàg e an fhactaraidh. Mar sin, anns na riaghailtean samhlaidheachd, feumaidh an samhla saighead a tha a 'riochdachadh an t-substrate a bhith ceangailte ris an stòr cuideachd gus eadar-dhealachadh a dhèanamh air an drèanadh agus an stòr. Tha polarity an bholtachd a bhios MOSFET a’ cleachdadh coltach ris an transistor traidiseanta againn. Tha an sianal N coltach ri transistor NPN. Tha an drèana D ceangailte ris an electrode dearbhach agus tha an stòr S ceangailte ris an dealan àicheil. Nuair a tha bholtadh dearbhach aig geata G, thèid sianal giùlain a chruthachadh agus tòisichidh an MOSFET sianal N ag obair. San aon dòigh, tha an sianal P coltach ri transistor PNP. Tha an drèana D ceangailte ris an dealan àicheil, tha an stòr S ceangailte ris an electrode dearbhach, agus nuair a tha bholtadh àicheil aig geata G, thèid sianal giùlain a chruthachadh agus tòisichidh am MOSFET sianal P ag obair.

Prionnsabal call atharrachadh MOSFET

Ge bith an e NMOS no PMOS a th’ ann, tha strì an aghaidh a-staigh giùlain air a chruthachadh às deidh a thionndadh air, gus an ith an sruth lùth air an aghaidh a-staigh seo. Canar caitheamh giùlain ris a’ phàirt seo den lùth a thèid a chaitheamh. Le bhith a’ taghadh MOSFET le strì an aghaidh giùlain beag lughdaichidh sin caitheamh giùlain gu h-èifeachdach. Tha an aghaidh a-staigh gnàthach MOSFETan cumhachd ìosal sa chumantas timcheall air deichean de mhiliohms, agus tha grunn milliohms ann cuideachd.

Nuair a thèid MOS a thionndadh air agus a thoirt gu crìch, cha bu chòir a thoirt gu buil sa bhad. Bidh lùghdachadh èifeachdach air an bholtadh air gach taobh den MOS, agus bidh àrdachadh air an t-sruth a tha a’ sruthadh troimhe. Rè na h-ùine seo, is e call an MOSFET toradh an bholtachd agus an t-sruth, is e sin an call tionndaidh. San fharsaingeachd, tha call suidse tòrr nas motha na call giùlain, agus mar as luaithe a bhios tricead an tionndaidh, is ann as motha a bhios an call.

Tha toradh bholtachd agus sruth aig an àm giùlain glè mhòr, agus mar thoradh air sin bidh call mòr. Faodar call tionndaidh a lughdachadh ann an dà dhòigh. Is e aon dhiubh an ùine tionndaidh a lughdachadh, a dh’ fhaodadh an call a lughdachadh gu h-èifeachdach aig gach tionndadh; is e am fear eile tricead suidse a lughdachadh, a dh’ fhaodadh an àireamh de suidsichean gach aonad ùine a lughdachadh.

Tha na tha gu h-àrd na mhìneachadh mionaideach air an diagram prionnsapal obrach MOSFET agus mion-sgrùdadh air structar taobh a-staigh MOSFET. Gus tuilleadh ionnsachadh mu MOSFET, fàilte oirbh bruidhinn ri OLUKEY gus taic theicnigeach MOSFET a thoirt dhut!