MOSFET, γνωστό ως Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη ηλεκτρονική συσκευή που ανήκει σε έναν τύπο Field-Effect Transistor (FET). Η κύρια δομή τουένα MOSFETαποτελείται από μια μεταλλική πύλη, ένα μονωτικό στρώμα οξειδίου (συνήθως διοξείδιο του πυριτίου SiO2) και ένα στρώμα ημιαγωγού (συνήθως πυρίτιο Si). Η αρχή λειτουργίας είναι ο έλεγχος της τάσης της πύλης για την αλλαγή του ηλεκτρικού πεδίου στην επιφάνεια ή στο εσωτερικό του ημιαγωγού, ελέγχοντας έτσι το ρεύμα μεταξύ της πηγής και της αποστράγγισης.
MOSFETμπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο βασικούς τύπους: Ν-κανάλιMOSFET(NMOS) και το κανάλι PMOSFET(PMOS). Στο NMOS, όταν η τάση πύλης είναι θετική σε σχέση με την πηγή, σχηματίζονται αγωγοί τύπου n στην επιφάνεια του ημιαγωγού, επιτρέποντας στα ηλεκτρόνια να ρέουν από την πηγή προς την αποχέτευση. Στο PMOS, όταν η τάση πύλης είναι αρνητική σε σχέση με την πηγή, σχηματίζονται αγώγιμα κανάλια τύπου p στην επιφάνεια του ημιαγωγού, επιτρέποντας οπές να ρέουν από την πηγή προς την αποχέτευση.
MOSFETέχουν πολλά πλεονεκτήματα, όπως υψηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου, χαμηλό θόρυβο, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και ευκολία ενσωμάτωσης, επομένως χρησιμοποιούνται ευρέως σε αναλογικά κυκλώματα, ψηφιακά κυκλώματα, διαχείριση ενέργειας, ηλεκτρονικά ισχύος, συστήματα επικοινωνίας και άλλα πεδία. Στα ολοκληρωμένα κυκλώματα,MOSFETείναι οι βασικές μονάδες που συνθέτουν τα λογικά κυκλώματα CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Τα κυκλώματα CMOS συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα των NMOS και PMOS και χαρακτηρίζονται από χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, υψηλή ταχύτητα και υψηλή ολοκλήρωση.
Εξάλλου,MOSFETμπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε τύπου ενίσχυσης και σε τύπο εξάντλησης ανάλογα με το εάν τα αγώγιμα κανάλια τους είναι προδιαμορφωμένα. Τύπος ενίσχυσηςMOSFETΣτην πύλη η τάση είναι μηδέν όταν το κανάλι δεν είναι αγώγιμο, πρέπει να εφαρμόσετε μια συγκεκριμένη τάση πύλης για να σχηματίσετε ένα αγώγιμο κανάλι. ενώ τύπος εξάντλησηςMOSFETστην πύλη η τάση είναι μηδέν όταν το κανάλι είναι ήδη αγώγιμο, η τάση πύλης χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της αγωγιμότητας του καναλιού.
Συνοπτικά,MOSFETείναι ένα τρανζίστορ εφέ πεδίου που βασίζεται σε μια δομή ημιαγωγού μεταλλικού οξειδίου, που ρυθμίζει το ρεύμα μεταξύ πηγής και αποστράγγισης ελέγχοντας την τάση της πύλης και έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών και σημαντική τεχνική αξία.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-12-2024
