MOSFET ແມ່ນຫນຶ່ງໃນອົງປະກອບພື້ນຖານທີ່ສຸດໃນອຸດສາຫະກໍາ semiconductor.ໃນວົງຈອນເອເລັກໂຕຣນິກ, MOSFET ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນໃຊ້ໃນວົງຈອນເຄື່ອງຂະຫຍາຍພະລັງງານຫຼືວົງຈອນການສະຫນອງພະລັງງານແລະຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ.ຂ້າງລຸ່ມນີ້,ໂອລູຄີຈະໃຫ້ຄຳອະທິບາຍລະອຽດກ່ຽວກັບຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ MOSFET ແລະ ວິເຄາະໂຄງສ້າງພາຍໃນຂອງ MOSFET.
ແມ່ນຫຍັງMOSFET
MOSFET, Metal Oxide Semiconductor Filed Effect Transistor (MOSFET).ມັນເປັນ transistor ຜົນກະທົບພາກສະຫນາມທີ່ສາມາດໄດ້ຮັບການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນວົງຈອນອະນາລັອກແລະວົງຈອນດິຈິຕອນ.ອີງຕາມຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຂົ້ວຂອງ "ຊ່ອງທາງ" (ຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ), ມັນສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດ: "N-type" ແລະ "P-type", ເຊິ່ງມັກຈະເອີ້ນວ່າ NMOS ແລະ PMOS.
ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ MOSFET
MOSFET ສາມາດແບ່ງອອກເປັນປະເພດການປັບປຸງແລະປະເພດ depletion ຕາມຮູບແບບການເຮັດວຽກ.ປະເພດການເພີ່ມປະສິດທິພາບຫມາຍເຖິງ MOSFET ໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີແຮງດັນທີ່ມີຄວາມລໍາອຽງຖືກນໍາໃຊ້ແລະບໍ່ມີ conຊ່ອງ ductive.ປະເພດຂອງການ depletion ຫມາຍເຖິງ MOSFET ໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີແຮງດັນ bias ຖືກນໍາໃຊ້.ຊ່ອງທາງ conductive ຈະປາກົດ.
ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕົວຈິງ, ມີພຽງແຕ່ປະເພດການປັບປຸງ N-channel ແລະປະເພດການເພີ່ມປະສິດທິພາບ P-channel MOSFETs.ເນື່ອງຈາກ NMOSFETs ມີຄວາມຕ້ານທານຂະຫນາດນ້ອຍໃນລັດແລະງ່າຍຕໍ່ການຜະລິດ, NMOS ແມ່ນທົ່ວໄປຫຼາຍກ່ວາ PMOS ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕົວຈິງ.
ຮູບແບບການເພີ່ມປະສິດທິພາບ MOSFET
ມີສອງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ PN ກັບຫຼັງລະຫວ່າງທໍ່ D ແລະແຫຼ່ງ S ຂອງ MOSFET ຮູບແບບການປັບປຸງ.ເມື່ອ gate-source voltage VGS = 0, ເຖິງແມ່ນວ່າ VDS ແຮງດັນຂອງ drain-source ຈະຖືກເພີ່ມ, ມີ PN junction ຢູ່ໃນສະພາບທີ່ປີ້ນກັບກັນ, ແລະບໍ່ມີຊ່ອງທາງ conductive ລະຫວ່າງທໍ່ລະບາຍແລະແຫຼ່ງ (ບໍ່ມີການໄຫຼໃນປະຈຸບັນ. ).ດັ່ງນັ້ນ, ການລະບາຍນ້ໍາ ID=0 ໃນເວລານີ້.
ໃນເວລານີ້, ຖ້າມີແຮງດັນຕໍ່ຫນ້າຖືກເພີ່ມລະຫວ່າງປະຕູແລະແຫຼ່ງ.ນັ້ນແມ່ນ, VGS>0, ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ມີປະຕູຮົ້ວສອດຄ່ອງກັບຊັ້ນຍ່ອຍຊິລິໂຄນ P-type ຈະຖືກຜະລິດຢູ່ໃນຊັ້ນ insulating SiO2 ລະຫວ່າງ electrode ປະຕູແລະຊັ້ນໃຕ້ດິນຊິລິຄອນ.ເນື່ອງຈາກວ່າຊັ້ນ oxide ແມ່ນ insulating, ແຮງດັນ VGS ທີ່ໃຊ້ກັບປະຕູຮົ້ວບໍ່ສາມາດຜະລິດກະແສໄຟຟ້າໄດ້.ຕົວເກັບປະຈຸແມ່ນຜະລິດຢູ່ທັງສອງດ້ານຂອງຊັ້ນອອກໄຊ, ແລະວົງຈອນທຽບເທົ່າ VGS ຈະຄິດຄ່າຕົວເກັບປະຈຸ (ຕົວເກັບປະຈຸ).ແລະສ້າງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າ, ຍ້ອນວ່າ VGS ຄ່ອຍໆເພີ່ມຂຶ້ນ, ດຶງດູດແຮງດັນໄຟຟ້າບວກຂອງປະຕູຮົ້ວ.ຈໍານວນເອເລັກໂຕຣນິກຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍສະສົມຢູ່ໃນອີກດ້ານຫນຶ່ງຂອງຕົວເກັບປະຈຸ (ຕົວເກັບປະຈຸ) ແລະສ້າງຊ່ອງທາງ conductive N-type ຈາກທໍ່ນ້ໍາໄປຫາແຫຼ່ງ.ເມື່ອ VGS ເກີນແຮງດັນເປີດ VT ຂອງທໍ່ (ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວປະມານ 2V), ທໍ່ N-channel ພຽງແຕ່ເລີ່ມຕົ້ນດໍາເນີນການ, ຜະລິດ ID ກະແສໄຟຟ້າ.ພວກເຮົາໂທຫາ gate-source voltage ເມື່ອຊ່ອງທໍາອິດເລີ່ມຕົ້ນສ້າງແຮງດັນໄຟຟ້າເປີດ.ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວສະແດງອອກເປັນ VT.
ການຄວບຄຸມຂະຫນາດຂອງແຮງດັນປະຕູຮົ້ວ VGS ປ່ຽນແປງຄວາມເຂັ້ມແຂງຫຼືຄວາມອ່ອນແອຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າ, ແລະຜົນກະທົບຂອງການຄວບຄຸມຂະຫນາດຂອງ ID ກະແສໄຟຟ້າສາມາດບັນລຸໄດ້.ນີ້ຍັງເປັນລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນຂອງ MOSFETs ທີ່ໃຊ້ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າເພື່ອຄວບຄຸມປະຈຸບັນ, ດັ່ງນັ້ນພວກມັນຍັງຖືກເອີ້ນວ່າ transistors ຜົນກະທົບພາກສະຫນາມ.
ໂຄງສ້າງພາຍໃນ MOSFET
ໃນຊັ້ນຍ່ອຍຂອງຊິລິໂຄນປະເພດ P ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຄວາມບໍ່ສະອາດຕ່ໍາ, ສອງພື້ນທີ່ N + ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຄວາມບໍ່ສະອາດສູງໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນ, ແລະສອງ electrodes ຖືກດຶງອອກຈາກອາລູມິນຽມໂລຫະເພື່ອເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນທໍ່ລະບາຍນ້ໍາ d ແລະແຫຼ່ງ s ຕາມລໍາດັບ.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ດ້ານ semiconductor ແມ່ນປົກຫຸ້ມດ້ວຍຊັ້ນ insulating silicon dioxide (SiO2) ບາງທີ່ສຸດ, ແລະ electrode ອາລູມິນຽມໄດ້ຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນຊັ້ນ insulating ລະຫວ່າງລະບາຍແລະແຫຼ່ງເພື່ອຮັບໃຊ້ເປັນປະຕູ g.Electrode B ຍັງຖືກດຶງອອກມາຢູ່ເທິງຊັ້ນຍ່ອຍ, ປະກອບເປັນ MOSFET N-channel enhancement-mode.ດຽວກັນນີ້ແມ່ນຄວາມຈິງສໍາລັບການສ້າງຕັ້ງພາຍໃນຂອງ MOSFETs ປະເພດການປັບປຸງ P-channel.
ສັນຍາລັກວົງຈອນ N-channel MOSFET ແລະ P-channel MOSFET
ຮູບພາບຂ້າງເທິງສະແດງໃຫ້ເຫັນສັນຍາລັກວົງຈອນຂອງ MOSFET.ໃນຮູບ, D ແມ່ນທໍ່ລະບາຍນ້ໍາ, S ແມ່ນແຫຼ່ງ, G ແມ່ນປະຕູ, ແລະລູກສອນຢູ່ກາງເປັນຕົວແທນຂອງ substrate.ຖ້າລູກສອນຊີ້ເຂົ້າໄປຂ້າງໃນ, ມັນສະແດງເຖິງ N-channel MOSFET, ແລະຖ້າລູກສອນຊີ້ອອກໄປຂ້າງນອກ, ມັນສະແດງເຖິງ P-channel MOSFET.
Dual N-channel MOSFET, dual P-channel MOSFET ແລະ N+P-channel MOSFET ສັນຍາລັກວົງຈອນ
ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ໃນໄລຍະຂະບວນການຜະລິດ MOSFET, substrate ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບແຫຼ່ງກ່ອນທີ່ຈະອອກຈາກໂຮງງານ.ດັ່ງນັ້ນ, ໃນກົດລະບຽບສັນຍາລັກ, ສັນຍາລັກລູກສອນທີ່ເປັນຕົວແທນຂອງ substrate ຍັງຕ້ອງໄດ້ເຊື່ອມຕໍ່ກັບແຫຼ່ງເພື່ອຈໍາແນກທໍ່ລະບາຍແລະແຫຼ່ງ.Polarity ຂອງແຮງດັນທີ່ໃຊ້ໂດຍ MOSFET ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບ transistor ແບບດັ້ງເດີມຂອງພວກເຮົາ.N-channel ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບ NPN transistor.ການລະບາຍ D ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບ electrode ບວກແລະແຫຼ່ງ S ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບ electrode ລົບ.ເມື່ອປະຕູ G ມີແຮງດັນທາງບວກ, ຊ່ອງທາງ conductive ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນແລະ N-channel MOSFET ເລີ່ມເຮັດວຽກ.ເຊັ່ນດຽວກັນ, P-channel ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບ transistor PNP.ທໍ່ລະບາຍນ້ໍາ D ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບ electrode ລົບ, ແຫຼ່ງ S ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບ electrode ບວກ, ແລະໃນເວລາທີ່ປະຕູ G ມີແຮງດັນທາງລົບ, ຊ່ອງທາງ conductive ໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນແລະ P-channel MOSFET ເລີ່ມເຮັດວຽກ.
MOSFET ປ່ຽນຫຼັກການການສູນເສຍ
ບໍ່ວ່າຈະເປັນ NMOS ຫຼື PMOS, ມີຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນຂອງ conduction ທີ່ສ້າງຂຶ້ນຫຼັງຈາກເປີດ, ດັ່ງນັ້ນກະແສໄຟຟ້າຈະບໍລິໂພກພະລັງງານໃນການຕໍ່ຕ້ານພາຍໃນນີ້.ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງພະລັງງານທີ່ບໍລິໂພກນີ້ເອີ້ນວ່າການບໍລິໂພກ conduction.ການເລືອກ MOSFET ທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນຂະຫນາດນ້ອຍຈະຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກການນໍາ.ຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນໃນປະຈຸບັນຂອງ MOSFETs ພະລັງງານຕ່ໍາໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນປະມານສິບ milliohms, ແລະຍັງມີຫຼາຍ milliohms.
ເມື່ອ MOS ຖືກເປີດໃຊ້ແລະຖືກປິດ, ມັນຈະບໍ່ຖືກຮັບຮູ້ໃນທັນທີ.ແຮງດັນທັງສອງດ້ານຂອງ MOS ຈະຫຼຸດລົງຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ແລະກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫຼຜ່ານມັນຈະມີການເພີ່ມຂື້ນ.ໃນລະຫວ່າງໄລຍະເວລານີ້, ການສູນເສຍຂອງ MOSFET ແມ່ນຜະລິດຕະພັນຂອງແຮງດັນແລະກະແສໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງເປັນການສູນເສຍສະຫຼັບ.ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ການສູນເສຍການສະຫຼັບແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າການສູນເສຍການນໍາ, ແລະຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບໄວເທົ່າໃດ, ການສູນເສຍຈະຫຼາຍ.
ຜະລິດຕະພັນຂອງແຮງດັນແລະປະຈຸບັນໃນປະຈຸບັນຂອງການດໍາເນີນການແມ່ນຂະຫນາດໃຫຍ່ຫຼາຍ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການສູນເສຍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.ການປ່ຽນການສູນເສຍສາມາດຫຼຸດລົງໃນສອງທາງ.ຫນຶ່ງແມ່ນການຫຼຸດຜ່ອນເວລາສະຫຼັບ, ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍໃນລະຫວ່າງການເປີດແຕ່ລະຄັ້ງ;ອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບ, ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຈໍານວນຂອງສະຫວິດຕໍ່ຫນ່ວຍເວລາ.
ຂ້າງເທິງນີ້ແມ່ນຄໍາອະທິບາຍລາຍລະອຽດຂອງແຜນວາດຫຼັກການການເຮັດວຽກຂອງ MOSFET ແລະການວິເຄາະໂຄງສ້າງພາຍໃນຂອງ MOSFET.ເພື່ອຮຽນຮູ້ເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບ MOSFET, ຍິນດີຕ້ອນຮັບທີ່ປຶກສາ OLUKEY ເພື່ອສະຫນອງການສະຫນັບສະຫນູນດ້ານວິຊາການ MOSFET!
ເວລາປະກາດ: 16-12-2023
