Conas a oibríonn MOSFETanna

Tá prionsabal oibre MOSFET bunaithe go príomha ar a airíonna struchtúracha uathúla agus ar a éifeachtaí réimse leictrigh. Seo a leanas míniú mionsonraithe ar conas a oibríonn MOSFETanna:

 

I. Struchtúr bunúsach MOSFET

Is éard atá i MOSFET den chuid is mó geata (G), foinse (S), draein (D), agus foshraith (B, uaireanta ceangailte leis an bhfoinse chun feiste trí chríochfort a fhoirmiú). I MOSFETanna feabhsaithe N-chainéil, is gnách go mbíonn an tsubstráit ina ábhar sileacain P-cineál íseal-dhópáilte ar a ndéantar dhá réigiún de chineál N arddhópáilte a dhéanamh mar fhoinse agus mar dhraenáil, faoi seach. Tá dromchla an tsubstráit P-cineál clúdaithe le scannán ocsaíd an-tanaí (dé-ocsaíd sileacain) mar chiseal inslithe, agus tarraingítear leictreoid mar an geata. Déanann an struchtúr seo an geata inslithe ón tsubstráit leathsheoltóra P-cineál, an draein agus an fhoinse, agus mar sin tugtar feadán éifeacht réimse geata inslithe air freisin.

II. Prionsabal na hoibríochta

Feidhmíonn MOSFETanna trí úsáid a bhaint as voltas foinse an gheata (VGS) chun an sruth draein (ID) a rialú. Go sonrach, nuair a bhíonn an voltas foinse geata dearfach feidhmeach, VGS, níos mó ná nialas, beidh réimse leictreach dearfach uachtarach agus diúltach níos ísle le feiceáil ar an gciseal ocsaíd faoi bhun an gheata. Meallann an réimse leictreach seo leictreoin shaora sa réigiún P, rud a fhágann go carnann siad faoi bhun an chisil ocsaíd, agus iad ag éaradh poill sa P-réigiún. De réir mar a mhéadaíonn VGS, méadaíonn neart an réimse leictrigh agus méadaítear tiúchan na n-leictreon saor in aisce a tharraingítear. Nuair a shroicheann VGS voltas tairsí áirithe (VT), tá tiúchan na n-leictreon saor in aisce a bhailítear sa réigiún mór go leor chun réigiún nua N-cineál (N-chainéil) a chruthú, a fheidhmíonn mar dhroichead a nascann an draein agus an fhoinse. Ag an bpointe seo, má tá voltas tiomána áirithe (VDS) idir an draein agus an fhoinse, tosaíonn an ID reatha draein ag sileadh.

III. Foirmiú agus athrú cainéal seolta

Is é foirmiú an chainéil seoltachta an eochair d'oibriú an MOSFET. Nuair a bhíonn VGS níos mó ná VT, bunaítear an cainéal seoltachta agus bíonn tionchar ag VGS agus VDS ar an ID srutha draein ar ID trí leithead agus cruth an chainéil seolta a rialú, agus bíonn tionchar ag VDS ar ID díreach mar an voltas tiomána. Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara mura bhfuil an cainéal seolta bunaithe (ie, tá VGS níos lú ná VT), ansin fiú má tá VDS i láthair, níl an ID reatha draein le feiceáil.

IV. Tréithe MOSFETanna

Cosc ar ionchur ard:Tá impedance ionchuir an MOSFET an-ard, gar do infinity, toisc go bhfuil ciseal inslithe idir an geata agus an réigiún foinse-draein agus gan ach sruth geata lag.

Impedance aschuir íseal:Is feistí rialaithe voltais iad MOSFETanna inar féidir leis an sruth foinse-draein athrú leis an voltas ionchuir, agus mar sin is beag an bac aschuir atá orthu.

Sreabhadh tairiseach:Agus é ag feidhmiú sa réigiún sáithiúcháin, is beag tionchar a bhíonn ar shruth an MOSFET mar gheall ar athruithe ar an voltas draein foinse, ag soláthar sruth tairiseach den scoth.

 

Cobhsaíocht teochta maith:Tá raon teochta oibriúcháin leathan ag na MOSFETanna ó -55°C go timpeall +150°C.

V. Feidhmchláir agus aicmí

Úsáidtear MOSFETanna go forleathan i gciorcaid dhigiteacha, ciorcaid analógacha, ciorcaid chumhachta agus réimsí eile. De réir an chineáil oibríochta, is féidir MOSFETanna a rangú i gcineálacha feabhsaithe agus ídiú; de réir an cineál cainéal seoltachta, is féidir iad a rangú i gcainéal N agus P-chainéil. Tá a gcuid buntáistí féin ag na cineálacha éagsúla MOSFETanna seo i gcásanna iarratais éagsúla.

Go hachomair, is é prionsabal oibre MOSFET ná foirmiú agus athrú an chainéil seolta a rialú tríd an voltas foinse geata, rud a rialaíonn sreabhadh an sruth draein. Tá MOSFETanna ina gcomhpháirt thábhachtach de chiorcaid leictreonacha mar gheall ar a ard-impedance ionchuir, impedance aschuir íseal, sruth tairiseach agus cobhsaíocht teochta.