ווי MOSFETs אַרבעט

די אַרבעט פּרינציפּ פון MOSFET איז דער הויפּט באזירט אויף זייַן יינציק סטראַקטשעראַל פּראָפּערטיעס און עלעקטריק פעלד יפעקץ. די פאלגענדע איז אַ דיטיילד דערקלערונג פון ווי MOSFETs אַרבעט:

 

I. יקערדיק סטרוקטור פון MOSFET

א MOSFET באשטייט דער הויפּט פון אַ טויער (G), אַ מקור (S), אַ פליסן (D), און אַ סאַבסטרייט (ב, מאל פארבונדן צו די מקור צו פאָרעם אַ דריי-וואָקזאַל מיטל). אין ען-קאַנאַל ענכאַנסמאַנט MOSFETs, די סאַבסטרייט איז יוזשאַוואַלי אַ נידעריק-דאָפּט פּ-טיפּ סיליציום מאַטעריאַל אויף וואָס צוויי העכסט דאַפּט N-טיפּ מקומות זענען פאַבריקייטיד צו דינען ווי די מקור און פליסן, ריספּעקטיוולי. די ייבערפלאַך פון די פּ-טיפּ סאַבסטרייט איז באדעקט מיט אַ זייער דין אַקסייד פילם (סיליציום דייאַקסייד) ווי אַ ינסאַלייטינג שיכטע, און אַ ילעקטראָוד איז ציען ווי די טויער. דעם סטרוקטור מאכט די טויער ינסאַלייטיד פון די פּ-טיפּ סעמיקאַנדאַקטער סאַבסטרייט, די פליסן און די מקור, און איז דעריבער אויך גערופן אַן ינסאַלייטיד-טויער פעלד ווירקונג רער.

וו. פּרינציפּ פון אָפּעראַציע

MOSFETs אַרבעטן מיט די טויער מקור וואָולטידזש (VGS) צו קאָנטראָלירן די פליסן קראַנט (ID). ספּאַסיפיקלי, ווען די געווענדט positive טויער מקור וואָולטידזש, VGS, איז גרעסער ווי נול, אַן אויבערשטער positive און נידעריקער נעגאַטיוו עלעקטריק פעלד וועט דערשייַנען אויף די אַקסייד שיכטע אונטער דעם טויער. דאס עלעקטרישע פעלד ציט צו פרייע עלעקטראנען אין די P-געגנט, וואס מאכט זיי אנקלייבן אונטער די אקסייד שיכטע, בשעת מען אפשטויסן לעכער אין די P-געגענט. ווען VGS ינקריסיז, די שטאַרקייַט פון די עלעקטריק פעלד ינקריסיז און די קאַנסאַנטריישאַן פון געצויגן פריי עלעקטראָנס ינקריסיז. ווען VGS דערגרייכט אַ געוויסע שוועל וואָולטידזש (VT), די קאַנסאַנטריישאַן פון פריי עלעקטראָנס אלנגעזאמלט אין דער געגנט איז גרויס גענוג צו פאָרעם אַ נייַ N-טיפּ געגנט (N-קאַנאַל), וואָס אַקט ווי אַ בריק וואָס קאַנעקץ די פליסן און מקור. אין דעם פונט, אויב אַ זיכער דרייווינג וואָולטידזש (VDS) יגזיסץ צווישן די פליסן און מקור, די פליסן קראַנט שייַן סטאַרץ צו לויפן.

III. פאָרמירונג און טוישן פון קאַנדאַקטינג קאַנאַל

די פאָרמירונג פון די קאַנדאַקטינג קאַנאַל איז דער שליסל צו דער אָפּעראַציע פון ​​די MOSFET. ווען VGS איז גרעסער ווי VT, די קאַנדאַקטינג קאַנאַל איז געגרינדעט און די פליסן קראַנט שייַן איז אַפעקטאַד דורך ביידע VGS און VDS.VGS אַפעקץ ID דורך קאַנטראָולינג די ברייט און פאָרעם פון די קאַנדאַקטינג קאַנאַל, בשעת VDS אַפעקץ ID גלייַך ווי די דרייווינג וואָולטידזש. עס איז וויכטיק צו טאָן אַז אויב די קאַנדאַקטינג קאַנאַל איז נישט געגרינדעט (ד"ה, VGS איז ווייניקער ווי VT), אפילו אויב VDS איז פאָרשטעלן, די פליסן קראַנט שייַן קען נישט דערשייַנען.

IV. טשאַראַקטעריסטיקס פון MOSFETs

הויך אַרייַנשרייַב ימפּידאַנס:די אַרייַנשרייַב ימפּידאַנס פון די MOSFET איז זייער הויך, נאָענט צו ומענדיקייַט, ווייַל עס איז אַ ינסאַלייטינג שיכטע צווישן די טויער און די מקור-פליסן געגנט און בלויז אַ שוואַך טויער קראַנט.

נידעריק רעזולטאַט ימפּידאַנס:MOSFETs זענען וואָולטידזש קאַנטראָולד דעוויסעס אין וואָס די מקור-פליסן קראַנט קענען טוישן מיט די אַרייַנשרייַב וואָולטידזש, אַזוי זייער רעזולטאַט ימפּידאַנס איז קליין.

קעסיידערדיק לויפן:ווען אַפּערייטינג אין די זעטיקונג געגנט, די קראַנט פון די MOSFET איז כמעט אַנאַפעקטיד דורך ענדערונגען אין די מקור-פליסן וואָולטידזש, פּראַוויידינג ויסגעצייכנט קעסיידערדיק קראַנט.

 

גוט טעמפּעראַטור פעסטקייַט:די MOSFETs האָבן אַ ברייט אַפּערייטינג טעמפּעראַטור קייט פון -55 °C צו וועגן +150 °C.

V. אַפּפּליקאַטיאָנס און קלאַסאַפאַקיישאַנז

MOSFETs זענען וויידלי געניצט אין דיגיטאַל סערקאַץ, אַנאַלאָג סערקאַץ, מאַכט סערקאַץ און אנדערע פעלדער. לויט דעם טיפּ פון אָפּעראַציע, MOSFETs קענען זיין קלאַסאַפייד אין ענכאַנסמאַנט און דיפּלישאַן טייפּס; לויט די טיפּ פון קאַנדאַקטינג קאַנאַל, זיי קענען זיין קלאַסאַפייד אין N-קאַנאַל און פּ-קאַנאַל. די פאַרשידענע טייפּס פון MOSFETs האָבן זייער אייגענע אַדוואַנטידזשיז אין פאַרשידענע אַפּלאַקיישאַן סינעריאָוז.

אין קיצער, די אַרבעט פּרינציפּ פון MOSFET איז צו קאָנטראָלירן די פאָרמירונג און טוישן פון די קאַנדאַקטינג קאַנאַל דורך די טויער מקור וואָולטידזש, וואָס אין קער קאָנטראָלס די לויפן פון פליסן קראַנט. זיין הויך אַרייַנשרייַב ימפּידאַנס, נידעריק רעזולטאַט ימפּידאַנס, קעסיידערדיק קראַנט און טעמפּעראַטור פעסטקייַט מאַכן MOSFETs אַ וויכטיק קאָמפּאָנענט אין עלעקטראָניש סערקאַץ.