MOS ทรานซิสเตอร์: หลักการทำงานและขอบเขต

MOS ทรานซิสเตอร์: หลักการทำงานและขอบเขต
MOS ทรานซิสเตอร์: หลักการทำงานและขอบเขต
Anonim

การศึกษาคุณสมบัติของวัสดุเช่นเซมิคอนดักเตอร์ได้นำไปสู่การค้นพบการปฏิวัติ เมื่อเวลาผ่านไป เทคโนโลยีต่างๆ ทำให้สามารถผลิตไดโอด MOSFET ไทริสเตอร์ และองค์ประกอบอื่นๆ ในระดับอุตสาหกรรมได้ พวกเขาประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนหลอดสุญญากาศและทำให้สามารถนำความคิดที่กล้าหาญที่สุดไปปฏิบัติได้ องค์ประกอบของเซมิคอนดักเตอร์ถูกนำมาใช้ในทุกด้านในชีวิตของเรา สิ่งเหล่านี้ช่วยเราประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาล คอมพิวเตอร์ เครื่องบันทึก โทรทัศน์ ฯลฯ ผลิตขึ้นบนพื้นฐานของมัน

ซับทรานซิสเตอร์
ซับทรานซิสเตอร์

ตั้งแต่การประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ตัวแรกและนั่นคือในปี 1948 เวลาผ่านไปนานมาก ความหลากหลายขององค์ประกอบนี้ปรากฏขึ้น: เจอร์เมเนียมจุด, ซิลิกอน, เอฟเฟกต์ภาคสนามหรือทรานซิสเตอร์ MOS ทั้งหมดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การศึกษาคุณสมบัติของเซมิคอนดักเตอร์ไม่ได้หยุดในเวลาของเรา

การศึกษาเหล่านี้ทำให้เกิดอุปกรณ์เช่น MOSFET หลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า (ด้วยเหตุนี้ชื่ออื่น - ฟิลด์) การนำจะเปลี่ยนไปชั้นผิวของสารกึ่งตัวนำซึ่งอยู่ที่ส่วนต่อประสานกับไดอิเล็กตริก เป็นคุณสมบัติที่ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ MOSFET มีโครงสร้างที่ช่วยให้ความต้านทานระหว่างเดรนและแหล่งจ่ายลดลงจนเกือบเป็นศูนย์ภายใต้อิทธิพลของสัญญาณควบคุม

หลักการทำงานของซับทรานซิสเตอร์
หลักการทำงานของซับทรานซิสเตอร์

คุณสมบัติของมันแตกต่างจาก "คู่แข่ง" สองขั้ว เป็นผู้กำหนดขอบเขตของแอปพลิเคชัน

  • รับประกันประสิทธิภาพสูงโดยการย่อขนาดตัวคริสตัลเองและคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ นี่เป็นเพราะปัญหาบางอย่างในการผลิตภาคอุตสาหกรรม กำลังผลิตคริสตัลที่มีเกท 0.06 µm
  • ความจุชั่วคราวขนาดเล็กช่วยให้อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานในวงจรความถี่สูงได้ ตัวอย่างเช่น มีการใช้ LSI ในการสื่อสารเคลื่อนที่สำเร็จ
  • ความต้านทานเกือบเป็นศูนย์ที่ MOSFET มีในสถานะเปิดทำให้สามารถใช้เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ได้ สามารถใช้ในวงจรสร้างสัญญาณความถี่สูงหรือองค์ประกอบบายพาส เช่น op amps
  • อุปกรณ์ทรงพลังประเภทนี้ใช้สำเร็จในโมดูลพลังงานและสามารถรวมไว้ในวงจรเหนี่ยวนำได้ ตัวอย่างที่ดีในการใช้งานคือตัวแปลงความถี่
ทรานซิสเตอร์ม็อบ
ทรานซิสเตอร์ม็อบ

เมื่อออกแบบและทำงานกับองค์ประกอบดังกล่าว จำเป็นต้องคำนึงถึงคุณสมบัติบางอย่างด้วย MOSFET มีความไวต่อแรงดันย้อนกลับและง่ายไม่เป็นระเบียบ วงจรอุปนัยมักจะใช้ไดโอด Schottky ที่รวดเร็วเพื่อทำให้พัลส์แรงดันย้อนกลับที่เกิดขึ้นระหว่างการสลับเป็นไปอย่างราบรื่น

แนวโน้มการใช้อุปกรณ์เหล่านี้ค่อนข้างมาก การปรับปรุงเทคโนโลยีในการผลิตเป็นไปตามเส้นทางของการลดคริสตัล (สเกลชัตเตอร์) ค่อยๆ อุปกรณ์ปรากฏขึ้นที่สามารถควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีพลังมากขึ้นเรื่อยๆ

แนะนำ: