Panimula sa MOSFET | Paggawa ng Prinsipyo at mahalagang mga Epekto ng Channel

Paksa ng Pagtalakay: mga pangunahing kaalaman sa MOSFET

  • Ano ang MOSFET?
  • Mga Pangunahing Kaalaman sa MOSFET
  • Mga uri ng MOSFET
  • Nagtatrabaho prinsipyo ng MOSFET
  • Paglalapat ng MOSFET
  • Iba't ibang mga epekto sa channel sa mga pangunahing kaalaman sa MOSFET

Ano ang MOSFET?

Kahulugan ng MOSFET:

"Ang Patlang-oksido-semikondaktor patlang-epekto-transistor (MOSFET), ay isang form ng insulated gate field effect transistor na binubuo ng makokontrol na oxidised silicon based semiconductors ”.

Iba't ibang uri ng MOS:

  • · P Channel MOSFET
  • · N Channel MOSFET

Iba't ibang uri ng mga aparato ng MOSFET:

  • · Pagpapahusay Mode MOSFET
  • · Deposyong Mode MOSFET

Simbolo ng MOSFET

Panimula sa MOSFET | Prinsipyo sa Paggawa at mahalagang mga Epekto ng Channel
Mga pangunahing kaalaman sa MOSFET: MOSFET Symbol

Nagtatrabaho na Prinsipyo ng MOSFET:

Mga Pangunahing Kaalaman sa MOSFET

Ang isang FET ay nagtrabaho bilang isang conductive semiconductor channel na may 2 contact - ang 'SOURCE' at ang DRAIN. Ang GATE juntion ay maaaring maunawaan bilang isang 2 -terminal circuitry bilang isang istraktura ng MOS na nagtatrabaho bilang isang rectifing reverse biasing mode. Karaniwan, ang impedance ng GATE ay mas mataas sa mga klasikong sitwasyon sa pagtatrabaho.

Ang FETs alinsunod sa mga pamantayang ito ay karaniwang MOSFET, JFET, metal-semiconductor FET (MESFET), at heterostructure FET. Sa labas ng mga FET na ito, ang MOSFET ay isa sa mga makabuluhang isa at karaniwang ginagamit para sa iba't ibang mga application.

Sa isang silicon based MOSFET, ang terminal ng GATE ay karaniwang insulated ng isang tukoy na layer ng SiO2. Ang mga tagadala ng singil ng kondaktibong channel ay bumuo ng isang kabaligtaran na singil, e-sa kasong iyon, p-type substrate para sa isang n-channel at 'hole' para sa n-type substrate para sa p-channel. Ito ay sapilitan sa semiconductor sa silicon-insulator edge ng inilapat volt sa GATE terminal. Ang e- ay papasok at aalis sa channel sa n + pinagmulan at maubos ang mga terminal ng cotact para sa isang n-channel na metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor. Ito ang magiging mga contact ng p + sa panahon ng p-type na Metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor.

Panimula sa MOSFET | Prinsipyo sa Paggawa at mahalagang mga Epekto ng Channel
Mga pangunahing kaalaman sa MOSFET: Isang tipikal na chip ng MOSFET na may heat sink
Image credit: WilltronTransistor y disipadorCC BY-SA 3.0

Layer ng MOSFET

Panimula sa MOSFET | Prinsipyo sa Paggawa at mahalagang mga Epekto ng Channel
Mga pangunahing kaalaman sa MOSFET: mga layer ng MOSFET sa istraktura ng Metal – oxide – semiconductor sa p-type na silikon Credit sa Larawan:MOS_Capacitor.pngMga brew ohare gawaing nagmula: Fred the Oyster (makipag-usap), MOS CapacitorCC BY-SA 3.0

Pagpapatupad ng MOSFET:

Ang metal-oxide-semiconductor field-effect-transistors ay gumagana bilang discretized circuit at din bilang isang aktibong elemento. Sa kasalukuyang oras, ang mga circuit na ito ay na-scale pababa sa saklaw ng saklaw ng sub micro meter. Sa ngayon, ang pamantayan ng 0.13-µicro meter standard na node na teknolohiya ng CMOS ay ginagamit para sa teknolohiya ng VLSI at, sa hinaharap na teknolohiya ng 0.1-µicro meter ay magkakaroon, na may isang tiyak na pag-upgrade ng bilis at saklaw ng pagsasama.

Ang teknolohiya ng CMOS ay naiugnay sa n-channel at p-channel na Metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor upang ubusin ang mas kaunting lakas nang hindi pinipigilan ang bilis ng pagganap. Ang bagong teknolohiya ng SOI ay nagagawa ang tatlong pagsasama ng dimentional na may maraming mga layer, na may isang nakakataas na pagtaas sa kahangalan sa pagsasama. Ang mga nobela at enriched na istraktura at ang pagsasama ng teknolohiyang Bi-CMOS na posibleng humantong sa karagdagang mga pagpapahusay. Ang isa sa mga umuusbong na lugar ng CMOS ay nasa kabuuan ng pagkakaiba-iba ng mga application mula sa audio device na saklaw ng kHz hanggang sa modernong wireless application na pinapatakbo sa saklaw ng GHz.

Panimula sa MOSFET | Prinsipyo sa Paggawa at mahalagang mga Epekto ng Channel
Mga pangunahing kaalaman sa MOSFET: Mga Rehiyon ng MOSFET, Credit ng Larawan - Cyril BUTTAY, Lateral mosfetCC BY-SA 3.0

Maikling Epekto ng channel sa MOSFET:

Karaniwan ang mga laki ng FET ay tinatasa ng ratio ng aspeto ng aparato. Ito ang ratio ng haba ng gate sa paggalang ng aktibong patayong pagsukat ng FET. Ang patas na sukat para sa lawak ng oxide ay sinusukat bilang parameter di, ang kaibuturan ng pinagmulan at alisan ng tubig ay itinuturing na parameter rj. Ang mga pinagmulan at alisan ng tubig na paglawak ng kantong lumilitaw ay tinukoy sa pamamagitan ng parameter Ws at Wd ayon sa pagkakabanggit. Ang ratio ng mababang aspeto ay magkapareho sa mga maikling katangian ng channel.

                 L <Lminuto(µm) = 0.4 [rj(µm) di(Å) (Wd + Ws)2(µm2)]1 / 3

Kapag ang L ay mas mababa sa Lminuto,.

Ang boltahe ng metal-oxide-semiconductor patlang na epekto-transistor threshold boltahe ay consederd bilang VT . Ang boltahe na ito ay maaapektuhan sa isang bilang ng mga paraan bilang isang resulta ng control sa gate. Sa pangkalahatan, ang mga singil sa pagkaubos na malapit sa mapagkukunan at alisan ng tubig ay nasa ilalim ng karaniwang kontrol. Ang pagsingil ay bubuo ng isang katamtamang mas mataas na bahagi ng carrier ng singil ng GATE. Ang singil ng pagkaubos malapit sa alisan ng tubig ay nagpapalaki ng pagtaas ng boltahe ng biasing na mapagkukunan ng mapagkukunan, na nagiging sanhi ng isang karagdagang VDS-dependent na paglilipat sa boltahe ng threshold .

Ang VT ay isang uri ng hadlang na sinamahan ng carrier na na-injected mula sa pinagmulan hanggang sa direksyon ng channel. Ang hadlang na ito ay malaki ang nababagay sa pamamagitan ng paggamit ng isang boltahe na biasing boltahe. Sa n-channel na Mga epekto ng patlang na transistor, ang alisan ng tubig ay bumababa ng boltahe ng threshold at kasabay na pagtaas sa kasalukuyang threshold na may lumalaking VDS.

Mataas na Epekto ng Patlang ng MOSFET:

Sa kaso ng biasing-source biasing ng isang patlang na epekto ng Transistor na lumago patungo sa boltahe ng saturation ng alisan ng tubig na tinawag na 'VSAT'saan man ang isang saklaw ng mas mataas na electric field ay nilikha malapit sa pamamagitan ng alisan ng tubig. Ang bilis ng e- sa rehiyon na iyon ay mabubusog. Sa rehiyon ng saturation, ang haba na isinasaalang-alang bilang ∆L ng mataas na patlang na pagtaas sa kurso ng mapagkukunan na may lumalaking VDS, at gumaganap na parang ang haba ng epekto ng channel ay nabawasan ng parameter na ∆L. Ang kababalaghang ito ay may karapatan bilang modulasyon sa haba ng Channel o simpleng termed bilang CLM sa mga pangunahing kaalaman sa MOSFET. Ang kasunod na pinasimple na mga link ng pagpapakita ng VDS sa haba ng puspos na rehiyon ay ang mga sumusunod:

                                             VDS = VP + Vα [exp (l / l) -1]]

saan man Vp, Vα, at l ay magkakaugnay na mga parameter sa bilis ng e-saturation. Dito, Vp ay ang potensyal sa punto ng saturation sa channel, na karaniwang tinatayang ng parameter VSAT. Ang kasunduan na iyon ay nakuha sa gitna ng potensyal na buod na nakuha mula sa modelo ng 2D simulation ng isang N-channel MOSFET.

Mga Epekto ng Mainit na Carriers:

Ang epekto ng hot-carrier ay isa sa pinakamahalagang alalahanin kapag pag-urong ng laki ng FET sa malalim na sub micrometre. Binabawasan nito ang haba ng channel habang pinapanatili ang mataas na mga antas ng supply ng kuryente. Ang mga ito ay nadagdagan sa lakas ng kuryente sa larangan at mga dahilan ng pagbilis at pag-init ng mga sisingilin na carrier. Ang isang komprehensibong modelo para sa kasalukuyang substrate ay napakahirap para sa pagmomodelo sa antas ng circuit.

Pag-asa sa Temperatura at Pag-init ng Sarili:

Ang circuit ng pangunahing kaalaman ng MOSFET ay gumagana sa iba't ibang mga paligid, kabilang ang iba't ibang mga saklaw ng temperatura. Ang init na nilikha mula sa pagwawaldas ng kuryente sa isang circuitry ay makabuluhan din at ang pagtaas ng temperatura para sa disenyo ng circuit ay kailangan ding isaalang-alang. Ang disenyo ay naging mas at mas mahirap dahil ang laki ng aparato ay nagiging napakaliit at ang pagwawaldas ng kuryente ay tumataas sa iba't ibang mga mode ng operasyon. Ang mga thermal na katangian ay malawak na pinag-aralan ng iba't ibang mga modelo.

Para sa higit pa tungkol sa mga pangunahing kaalaman sa MOSFET at iba pa artikulo na nauugnay sa electronics  pindutin dito

Tungkol sa Soumali Bhattacharya

Panimula sa MOSFET | Prinsipyo sa Paggawa at mahalagang mga Epekto ng ChannelKasalukuyan akong namuhunan sa larangan ng Elektronika at komunikasyon.
Ang aking mga artikulo ay nakatuon patungo sa pangunahing mga lugar ng pangunahing electronics sa isang napaka-simple ngunit nagbibigay-kaalaman na diskarte.
Ako ay isang matingkad na natututo at subukang panatilihing nai-update ang aking sarili sa lahat ng mga pinakabagong teknolohiya sa larangan ng mga domain ng Electronics.

Kumonekta tayo sa pamamagitan ng LinkedIn -
https://www.linkedin.com/in/soumali-bhattacharya-34833a18b/

Mag-iwan ng komento

Ang iyong email address ay hindi ilalathala. Ang mga kailangang field ay may markang *

en English
X