MOS-transistor: 3 belangrike feite wat u moet weet

Onderwerp van bespreking: MOS Transistor

Wat is MOS-transistor?

'n Metaal-oksied-halfgeleier of 'MOS se transistor word erken vir sy werking as 'n ideale skakeloperasie. 'n MOS-transistorskyfie werk as 'n betroubare stroom en kapasitor van die transistors en sy drade.

'n MOS-struktuur in Inversie, Versadiging en Uitputting-streek, Beeldkrediet – Olivier Deleage en Peter Scott, MOSFET funksioneringCC BY-SA 3.0

In die figuur hieronder, kan ons 'n paar gereelde skematiese sien van MOS-transistors wat algemeen gebruik word

MOS transistors
gereelde skemas van MOS-transistors

Ons gebruik tipies die verskillende terminale simbole, dws figuur wanneer die liggaam saam met die substraat of die putverbinding getoon moet word.

Werksbeginsel van MOS-transistor:

Om 'n meerderheidsdraertoestel te wees, dra 'n MOS-transistor die stroom tussen sy bron en drein. Hierdie transistor word gereguleer met 'n gereelde spanning wat op die hek van die onderskeie MOS toegepas word. In 'n n-MOS-transistor tree die elektrone op as 'n meerderheidsdraer, terwyl gate in 'n p-MOS-tipe as meerderheidsdraers optree. 'n MOS-transistor word ondersoek met 'n geïsoleerde MOS-struktuur met 'n hek en liggaam ingesluit om te weet oor sy eienskappe of gedrag se figuur hieronder gee 'n eenvoudige struktuur van MOS. Die boonste mees laag van die MOS struktuur is gemaak van 'n geleier.

Dit is baie goed om strome vir enige lading te dra; wat as die hek erken word. Die transistors wat heel aan die begin gemaak is, het metaalhekke gebruik; met die groeiende tydperk is die transistorhekke verander en polisilicon word gebruik. Die tussenliggende middellaag van 'n MOS is gemaak van 'n dun isolerende film van silikonoksied wat gewoonlik as die hekoksied geïdentifiseer word. Die laag op die onderste vlak is met silikoon gedoteer.

As ons aansoek doen om a negatiewe spanning in die hek word 'n negatiewe lading op die hek geproduseer. Anderkant die hek word die gate na die streek aangetrek aangesien die mobiliteitsdraers met positiewe energie gelaai word. Dit word die akkumulasiemodus genoem.

In figuur (b), a 'n Baie minimale hoeveelheid spanning word aan die hek voorsien, wat ons kry vanaf 'n positiewe lading op die hek. Om 'n uitputtingsgebied te vorm, word die gate van die liggaam wat deur afstoting gegenereer word, onder die hek opgehoop.

In figuur (c) word Drempelspanning Vt verskaf en min elektrone word aan daardie area geheg.

Inversielaag:

Die geleidende laag van die elektrone in die p-tipe liggaam word beskou as 'n 'inversielaag'.

Hier hang die drumpelspanning af van twee parameters, dit is – 1. MOS se doteermiddels 2. Oksiedlaag se dikte. Dit is gereeld positief, maar dit kan ook in negatiewe verander word. Die nMOS-transistor het hope MOS tussen beide die n-tipe streke wat die bron en die drein genoem word.

Op hierdie punt is die hek-na-bron spanning Vgs < die drempelspanning (Vt). Die bron en drein het geen vrye elektron aan beide kante nie. Wanneer die bron nie werk nie, dws in grondtoestand, word gesê dat die aansluitings omgekeerd-bevooroordeeld is, dus vloei geen stroom nie. Wanneer gesê word dat die transistor AF is, word hierdie werkswyse afsny genoem.

die stroom is 0 as ons dit met 'n AAN-transistor vergelyk. Die hekspanning is hoër as die drempelspanning. Nou as 'n inversiegebied van elektrone wat die kanaal is, maak 'n brug tussen die bron en drein en skep 'n geleidende pad en skakel die transistor AAN. Die toename in die aantal totale draers en die geleidingsvermoëtoenames is eweredig aan mekaar met betrekking tot die toegepaste hekspanning.

Die dreinspanning – Bronspanning word gegee as:

 VDS =Vgs - Vgd . Wanneer, VDS = 0 (dws Vgs =Vgd),

daar bestaan ​​nie so 'n elektriese veld om stroom van drein na bron te produseer nie.

 Inversiekanaal en bereiking van drempelspanning (IV), Beeldkrediet – Saumitra R Mehrotra & Gerhard Klimeck, gewysig deur ZefirisDrempel vorming geen watermerk, gemerk as publieke domein, meer besonderhede oor Wikimedia Commons

Wanneer, Die spanning (Vds ) word op die drein toegepas, en die stroom Ids dra deur die kanaal van drein na die bron. As Vds word groter as dié Vgd <Vt, dit lyk asof die kanaal geen verandering naby die drein het nie en dus is dit in af toestand. Selfs hierna word die geleiding voortgesit met behulp van die gedryfde elektron wat deur die +ve-spanning opgewek word.

 Wanneer die elektrone tot by die einde van die kanaal bereik, word die uitputtingsgebied wat aan die drein grens, in die rigting daarvan versnel. Die ingespuite elektrone versnel hierdie proses.

Versadigingsmodus:

In hierdie modus word die stroom Ids beheer deur die hekspanning en word slegs deur die drein beëindig wanneer dit verby die dreinspanning kom.

VI Eienskappe van MOS Transistor

Die VI-eienskappe van MOS-transistor het drie werkstreke:

  • Die Afsny- of subdrempelgebied.
  • Die Lineêre streek.
  • Die Versadiging-streek.

Die lengte van die kanaal in 'n n-MOS transistor is langer en die elektriese veld tussen die bron om te dreineer is relatief laag. Die kanaal word oor die algemeen geïdentifiseer as die 'langkanaal', ideaal, 1st orde, of Shockley-model terwyl dit as 'n figuur gekenmerk word.

Die langkanaalmodel verteenwoordig 'n stroom wat deur 'n AF-transistor dra. Dit is baie laag of 0. Die hek lok draers om 'n kanaal in sy AF-toestand te bou (Vgs> Vt). By die bron-tot-dreineergebied bly die elektrone teen 'n eenvormige spoed vloei.

Aanklag van die kapasitor plaat word gegee deur – Q = CV.

Dus, die lading in die kanaal Qkanaal is

                                    Qkanaal = Cg(Vgc - Vt)

Beeldkrediet – Gebruiker: CyrilBIvsV mosfetCC BY-SA 3.0

Die bostaande grafiek toon die IV eienskappe vir die transistor.

 In die spesifieke grafiek is die stroom wat vloei '0' vir hekspannings onder Vt. Die stroom neem toe wanneer die hekspanning dienooreenkomstig lineêr met V toeneemds vir klein Vds. Soos Vds nader die versadigingspunt Vdsat =VGT, huidige dalings en uiteindelik blyk onafhanklik te wees.

 Die pMOS-transistors tree omgekeerd op as die n-MOS-transistor so alle spannings en strome is hier negatief. Hier vloei die stroom van bron na drein en die vloeibaarheid van gate in 'n silikon is gewoonlik laer as dié van die elektrone.

 Dus, 'n p-MOS-transistor produseer minder stroom as n-MOS-transistor van dieselfde grootte en kenmerke. Hier µn en µp = mobiliteit van elektrone en van gate in n-MOS en p-MOS transistors, onderskeidelik. Die mobiliteitsverhouding µnp lê tussen 2-3. Die p-MOS-transistors het dieselfde geometrie soos 'n nMOS.

Vir meer inligting oor MOSFET en ander elektroniese verwante artikel  kliek hier

Laat 'n boodskap

Jou e-posadres sal nie gepubliseer word nie. Verpligte velde gemerk *

Scroll na bo