MOSFETs ເຮັດວຽກແນວໃດ

ຫຼັກການການເຮັດວຽກຂອງ MOSFET ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນອີງໃສ່ຄຸນສົມບັດໂຄງສ້າງທີ່ເປັນເອກະລັກແລະຜົນກະທົບຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າ. ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນຄໍາອະທິບາຍຢ່າງລະອຽດກ່ຽວກັບວິທີການເຮັດວຽກຂອງ MOSFET:

I. ໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງ MOSFET

A MOSFET ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍປະຕູຮົ້ວ (G), ແຫຼ່ງ (S), ທໍ່ລະບາຍນ້ໍາ (D), ແລະຊັ້ນຍ່ອຍ (B, ບາງຄັ້ງເຊື່ອມຕໍ່ກັບແຫຼ່ງເພື່ອປະກອບເປັນອຸປະກອນສາມປາຍ). ໃນ MOSFETs ການປັບປຸງ N-channel, ປົກກະຕິແລ້ວ substrate ແມ່ນວັດສະດຸ silicon P-doped ຕ່ໍາທີ່ສອງຂົງເຂດ N-doped ສູງໄດ້ຖືກ fabricated ເພື່ອຮັບໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງແລະລະບາຍນ້ໍາ, ຕາມລໍາດັບ. ພື້ນຜິວຂອງຊັ້ນຍ່ອຍ P-type ແມ່ນປົກຄຸມດ້ວຍແຜ່ນ oxide ບາງໆ (ຊິລິຄອນໄດອອກໄຊ) ເປັນຊັ້ນ insulating, ແລະ electrode ຖືກແຕ້ມເປັນປະຕູ. ໂຄງສ້າງນີ້ເຮັດໃຫ້ປະຕູຮົ້ວ insulated ຈາກ substrate semiconductor P-type, ທໍ່ລະບາຍນ້ໍາແລະແຫຼ່ງ, ແລະດັ່ງນັ້ນຈິ່ງເອີ້ນວ່າທໍ່ຜົນກະທົບພາກສະຫນາມ insulated-gate.

II. ຫຼັກການຂອງການດໍາເນີນງານ

MOSFETs ດໍາເນີນການໂດຍໃຊ້ແຮງດັນຂອງແຫຼ່ງປະຕູ (VGS) ເພື່ອຄວບຄຸມກະແສລະບາຍນ້ໍາ (ID). ໂດຍສະເພາະ, ເມື່ອແຮງດັນຂອງແຫຼ່ງປະຕູທາງບວກທີ່ໃຊ້ໄດ້, VGS, ຫຼາຍກວ່າສູນ, ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທາງບວກເທິງແລະທາງລົບຕ່ໍາຈະປາກົດຢູ່ໃນຊັ້ນ oxide ຂ້າງລຸ່ມນີ້ປະຕູ. ພາກສະຫນາມໄຟຟ້ານີ້ດຶງດູດອິເລັກຕອນຟຣີໃນ P-region, ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາສະສົມຢູ່ຂ້າງລຸ່ມຂອງຊັ້ນ oxide, ໃນຂະນະທີ່ repelling ຮູຢູ່ໃນ P-region. ເມື່ອ VGS ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າເພີ່ມຂຶ້ນແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງອິເລັກຕອນທີ່ດຶງດູດເອົາໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນ. ເມື່ອ VGS ຮອດລະດັບແຮງດັນທີ່ແນ່ນອນ (VT), ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອິເລັກຕອນຟຣີທີ່ລວບລວມຢູ່ໃນພາກພື້ນແມ່ນໃຫຍ່ພໍທີ່ຈະປະກອບເປັນພາກພື້ນ N-type (N-channel), ເຊິ່ງເຮັດຫນ້າທີ່ຄ້າຍຄືຂົວເຊື່ອມຕໍ່ທໍ່ລະບາຍນ້ໍາແລະແຫຼ່ງ. ໃນຈຸດນີ້, ຖ້າມີແຮງດັນໄຟຟ້າສະເພາະ (VDS) ລະຫວ່າງທໍ່ລະບາຍນ້ໍາແລະແຫຼ່ງ, ID ກະແສໄຟຟ້າຈະເລີ່ມໄຫຼ.

III. ການສ້າງຕັ້ງແລະການປ່ຽນແປງຊ່ອງທາງການດໍາເນີນການ

ການສ້າງຊ່ອງທາງການດໍາເນີນການແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ກັບການດໍາເນີນງານຂອງ MOSFET. ເມື່ອ VGS ຫຼາຍກວ່າ VT, ຊ່ອງທາງການນໍາໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນແລະ ID ປະຈຸບັນຂອງ drain ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບໂດຍທັງສອງ VGS ແລະ VDS.VGS ຜົນກະທົບຕໍ່ ID ໂດຍການຄວບຄຸມຄວາມກວ້າງແລະຮູບຮ່າງຂອງຊ່ອງທາງການນໍາ, ໃນຂະນະທີ່ VDS ຜົນກະທົບຕໍ່ ID ໂດຍກົງເປັນແຮງດັນໄຟຟ້າ. ມັນເປັນສິ່ງ ສຳ ຄັນທີ່ຈະຕ້ອງສັງເກດວ່າຖ້າຊ່ອງທາງການ ນຳ ໃຊ້ບໍ່ໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂື້ນ (ເຊັ່ນ, VGS ແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າ VT), ເຖິງແມ່ນວ່າ VDS ແມ່ນມີຢູ່, ID ກະແສໄຟຟ້າບໍ່ປາກົດ.

IV. ຄຸນລັກສະນະຂອງ MOSFETs

impedance ຂາເຂົ້າສູງ:impedance ວັດສະດຸປ້ອນຂອງ MOSFET ແມ່ນສູງຫຼາຍ, ໃກ້ກັບ infinity, ເນື່ອງຈາກວ່າມີຊັ້ນ insulating ລະຫວ່າງປະຕູຮົ້ວແລະພາກພື້ນແຫຼ່ງ - ລະບາຍນ້ໍາແລະພຽງແຕ່ເປັນກະແສປະຕູອ່ອນແອ.

impedance ຜົນຜະລິດຕ່ໍາ:MOSFETs ແມ່ນອຸປະກອນຄວບຄຸມແຮງດັນທີ່ກະແສແຫຼ່ງ - ທໍ່ໄຫຼສາມາດປ່ຽນແປງກັບແຮງດັນໄຟຟ້າ, ດັ່ງນັ້ນ impedance ຜົນຜະລິດຂອງພວກມັນມີຂະຫນາດນ້ອຍ.

ກະແສຄົງທີ່:ໃນເວລາທີ່ປະຕິບັດງານຢູ່ໃນພາກພື້ນການອີ່ມຕົວ, ປະຈຸບັນຂອງ MOSFET ເກືອບບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກການປ່ຽນແປງຂອງແຮງດັນຂອງແຫຼ່ງ - ທໍ່ລະບາຍນ້ໍາ, ສະຫນອງກະແສຄົງທີ່ທີ່ດີເລີດ.

ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມທີ່ດີ:MOSFETs ມີລະດັບອຸນຫະພູມການດໍາເນີນງານກວ້າງຈາກ -55 ° C ເຖິງປະມານ +150 ° C.

V. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແລະການຈັດປະເພດ

MOSFETs ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນວົງຈອນດິຈິຕອນ, ວົງຈອນ analogue, ວົງຈອນພະລັງງານແລະພາກສະຫນາມອື່ນໆ. ອີງຕາມປະເພດຂອງການດໍາເນີນງານ, MOSFETs ສາມາດແບ່ງອອກເປັນປະເພດການປັບປຸງແລະ depletion; ອີງຕາມປະເພດຂອງຊ່ອງທາງການດໍາເນີນການ, ພວກເຂົາສາມາດແບ່ງອອກເປັນ N-channel ແລະ P-channel. MOSFET ປະເພດຕ່າງໆເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງຕົນເອງໃນສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ສະຫລຸບລວມແລ້ວ, ຫຼັກການການເຮັດວຽກຂອງ MOSFET ແມ່ນການຄວບຄຸມການສ້າງແລະການປ່ຽນແປງຂອງຊ່ອງທາງການດໍາເນີນການໂດຍຜ່ານແຮງດັນຂອງແຫຼ່ງປະຕູ, ເຊິ່ງຄວບຄຸມການໄຫຼຂອງກະແສນ້ໍາ. impedance ຂາເຂົ້າສູງ, impedance ຜົນຜະລິດຕ່ໍາ, ຄົງທີ່ໃນປະຈຸບັນແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມເຮັດໃຫ້ MOSFETs ເປັນອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນໃນວົງຈອນເອເລັກໂຕຣນິກ.