Металл-оксид-хагас дамжуулагч талбар-нөлөө транзистор (MOSFET, MOS-FET, эсвэл MOS FET) нь ихэвчлэн цахиурын хяналттай исэлдэлтээр бүтээгдсэн хээрийн эффектийн транзистор (FET) юм. Энэ нь тусгаарлагдсан хаалгатай бөгөөд хүчдэл нь төхөөрөмжийн дамжуулалтыг тодорхойлдог.
Үүний гол онцлог нь төмөр хаалга ба сувгийн хооронд цахиурын давхар ислийн тусгаарлагч давхарга байдаг тул оролтын эсэргүүцэл өндөр (1015Ω хүртэл) байдаг. Энэ нь мөн N-сувгийн хоолой ба P-сувгийн хоолойд хуваагддаг. Ихэвчлэн субстрат (субстрат) ба S эх үүсвэр нь хоорондоо холбогддог.
Янз бүрийн дамжуулалтын горимын дагуу MOSFET нь сайжруулалтын төрөл ба хомсдолын төрөлд хуваагддаг.
Сайжруулах төрөл гэж нэрлэгддэг зүйл нь: VGS=0 үед хоолой нь таслагдсан төлөвт байна. Зөв VGS-ийг нэмсний дараа ихэнх тээвэрлэгчид хаалга руу татагддаг бөгөөд ингэснээр энэ хэсэгт тээвэрлэгчдийг "сайжруулж", дамжуулагч суваг үүсгэдэг. .
Хагарах горим гэдэг нь VGS=0 үед суваг үүснэ гэсэн үг. Зөв VGS-ийг нэмсэн тохиолдолд ихэнх тээвэрлэгчид сувгаас гадагш урсаж, улмаар тээвэрлэгчдийг "хөгжүүлж", хоолойг унтраадаг.
Шалтгааныг ялгах: JFET-ийн оролтын эсэргүүцэл 100MΩ-ээс их, дамжуулалт нь маш өндөр, хаалгыг удирдаж байх үед дотоод орон зайн соронзон орон нь хаалган дээрх ажлын хүчдэлийн өгөгдлийн дохиог илрүүлэхэд маш хялбар байдаг тул дамжуулах хоолой нь хүртэл байх, эсвэл асаах-унтраах хандлагатай. Хэрэв гол цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоо хүчтэй байдаг тул биеийн индукцийн хүчдэлийг нэн даруй хаалган дээр нэмбэл дээрх нөхцөл байдал илүү ач холбогдолтой байх болно. Хэрэв тоолуурын зүү зүүн тийш огцом хазайвал энэ нь дамжуулах хоолой нь хүртэл байх хандлагатай, ус зайлуулах эх үүсвэрийн резистор RDS өргөжиж, ус зайлуулах эх үүсвэрийн гүйдлийн хэмжээ IDS буурдаг гэсэн үг юм. Эсрэгээр, тоолуурын зүү баруун тийш огцом хазайж, дамжуулах хоолой нь унтарч, RDS буурч, IDS дээшлэх хандлагатай байгааг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч тоолуурын зүү хазайх чиглэл нь өдөөгдсөн хүчдэлийн эерэг ба сөрөг туйлууд (эерэг чиглэлийн ажлын хүчдэл эсвэл урвуу чиглэлийн ажлын хүчдэл) болон дамжуулах хоолойн ажлын дунд цэгээс хамаарна.
WINSOK DFN3x3 MOSFET
N сувгийг жишээ болгон авч үзвэл, үүнийг P төрлийн цахиурын субстрат дээр хоёр өндөр хольцтой эх үүсвэрийн тархалтын бүс N+ ба ус зайлуулах диффузын бүс N+, дараа нь эх үүсвэрийн электрод S ба ус зайлуулах электрод D-г тус тус гаргаж авдаг. Эх сурвалж ба субстрат нь дотооддоо холбогдсон бөгөөд тэдгээр нь үргэлж ижил потенциалыг хадгалдаг. Дренаж нь тэжээлийн эх үүсвэрийн эерэг терминалд холбогдсон ба эх үүсвэр нь тэжээлийн тэжээлийн сөрөг терминалтай холбогдсон ба VGS=0 үед сувгийн гүйдэл (өөрөөр хэлбэл drain гүйдэл) ID=0 байна. Хаалганы эерэг хүчдэлд татагдах VGS аажмаар нэмэгдэхийн хэрээр тархалтын хоёр бүсийн хооронд сөрөг цэнэгтэй цөөнхийн зөөвөрлөгчид өдөөгдөж, ус зайлуулах сувгаас эх үүсвэр хүртэл N хэлбэрийн суваг үүсгэдэг. VGS нь хоолойн асаах хүчдэлийн VTN-ээс их байх үед (ерөнхийдөө +2V орчим) N-суваг хоолой нь дамжуулж эхэлдэг бөгөөд энэ нь ус зайлуулах гүйдлийн ID үүсгэдэг.
VMOSFET (VMOSFET), түүний бүтэн нэр нь V-ховил MOSFET юм. Энэ нь MOSFET-ийн дараа шинээр бүтээгдсэн өндөр үр ашигтай, цахилгаан сэлгэх төхөөрөмж юм. Энэ нь зөвхөн MOSFET-ийн өндөр оролтын эсэргүүцлийг (≥108W) өвлөн авдаг төдийгүй жижиг жолоодлогын гүйдэл (ойролцоогоор 0.1μA) юм. Энэ нь мөн өндөр тэсвэрлэх хүчдэл (1200В хүртэл), их хэмжээний ажиллах гүйдэл (1.5A ~ 100A), өндөр гаралтын чадал (1 ~ 250W), дамжуулалтын шугаман чанар, хурдан шилжих хурд зэрэг маш сайн шинж чанартай. Яг энэ нь вакуум хоолой, цахилгаан транзисторын давуу талуудыг хослуулсан тул хүчдэлийн өсгөгч (хүчдэлийн өсгөлт хэдэн мянган удаа хүрч болно), цахилгаан өсгөгч, сэлгэн залгах тэжээлийн эх үүсвэр, инвертер зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг.
Бидний мэдэж байгаагаар уламжлалт MOSFET-ийн хаалга, эх үүсвэр, ус зайлуулах суваг нь чип дээрх ижил хэвтээ хавтгайд байрладаг бөгөөд түүний ажиллах гүйдэл нь үндсэндээ хэвтээ чиглэлд урсдаг. VMOS хоолой нь өөр юм. Энэ нь хоёр үндсэн бүтцийн онцлогтой: нэгдүгээрт, металл хаалга нь V хэлбэрийн ховилын бүтцийг ашигладаг; хоёрдугаарт, энэ нь босоо дамжуулалттай байдаг. Чипний ар талаас drain татдаг тул ID нь чипний дагуу хэвтээ тэнхлэгт урсдаггүй, харин их хэмжээгээр баяжуулсан N+ бүсээс (S эх үүсвэр) эхэлж, P сувгаар бага зэрэг нэмэлттэй N-дрифтийн бүс рүү урсдаг. Эцэст нь энэ нь босоо доошоо хүрч урсдаг D. Урсгалын хөндлөн огтлолын хэмжээ ихсэх тул том гүйдэл дамжин өнгөрч болно. Хаалга болон чипийн хооронд цахиурын давхар ислийн тусгаарлагч давхарга байдаг тул энэ нь MOSFET тусгаарлагдсан хаалга хэвээр байна.
Ашиглалтын давуу талууд:
MOSFET нь хүчдэлийн удирдлагатай элемент бол транзистор нь одоогийн удирдлагатай элемент юм.
Дохионы эх үүсвэрээс зөвхөн бага хэмжээний гүйдэл авахыг зөвшөөрсөн тохиолдолд MOSFET-ийг ашиглах ёстой; дохионы хүчдэл бага, дохионы эх үүсвэрээс илүү их гүйдэл татахыг зөвшөөрсөн тохиолдолд транзисторыг ашиглах хэрэгтэй. MOSFET нь цахилгаан гүйдэл дамжуулахын тулд мажоритар дамжуулагчийг ашигладаг тул үүнийг нэг туйлт төхөөрөмж гэж нэрлэдэг бол транзистор нь цахилгаан дамжуулахдаа мажоритар болон цөөнхийн тээвэрлэгчийг хоёуланг нь ашигладаг тул үүнийг хоёр туйлт төхөөрөмж гэж нэрлэдэг.
Зарим MOSFET-ийн эх үүсвэр ба ус зайлуулах хоолойг сольж ашиглаж болох ба хаалганы хүчдэл нь эерэг эсвэл сөрөг байж болох тул тэдгээрийг триодуудаас илүү уян хатан болгодог.
MOSFET нь маш бага гүйдэл, маш бага хүчдэлийн нөхцөлд ажиллах боломжтой бөгөөд түүний үйлдвэрлэлийн процесс нь цахиурын чип дээр олон MOSFET-ийг хялбархан нэгтгэж чаддаг. Тиймээс MOSFET-ийг том хэмжээний интеграл хэлхээнд өргөн ашиглаж ирсэн.
Olueky SOT-23N MOSFET
MOSFET ба транзисторын хэрэглээний шинж чанарууд
1. MOSFET-ийн эх үүсвэр s, gate g, drain d нь транзисторын ялгаруулагч e, суурь b, коллектор c-тэй тус тус тохирч байна. Тэдний чиг үүрэг ижил төстэй.
2. MOSFET нь хүчдэлийн удирдлагатай гүйдлийн төхөөрөмж, iD нь vGS-ээр хянагддаг, түүний өсгөлтийн коэффициент gm нь ерөнхийдөө бага байдаг тул MOSFET-ийн өсгөх чадвар муу; транзистор нь одоогийн удирдлагатай гүйдлийн төхөөрөмж бөгөөд iC нь iB (эсвэл iE) -ээр хянагддаг.
3. MOSFET хаалга нь бараг гүйдэл татдаггүй (ig»0); транзистор ажиллаж байх үед транзисторын суурь нь тодорхой гүйдлийг үргэлж татдаг. Тиймээс MOSFET-ийн хаалганы оролтын эсэргүүцэл нь транзисторын оролтын эсэргүүцэлээс өндөр байна.
4. MOSFET нь дамжуулалтад оролцдог олон тээвэрлэгчээс бүрдэнэ; транзистор нь дамжуулалтад оролцдог олон тээвэрлэгч ба цөөнхийн тээвэрлэгч гэсэн хоёр тээвэрлэгчтэй. Цөөнхийн тээвэрлэгчдийн концентрацид температур, цацраг зэрэг хүчин зүйлс ихээхэн нөлөөлдөг. Тиймээс MOSFET нь транзистортой харьцуулахад илүү сайн температурын тогтвортой байдал, цацрагийн эсэргүүцэлтэй байдаг. MOSFET-ийг хүрээлэн буй орчны нөхцөл (температур гэх мэт) ихээхэн ялгаатай тохиолдолд ашиглах ёстой.
5. Эх металл болон MOSFET-ийн субстратыг хооронд нь холбосон үед эх үүсвэр ба ус зайлуулах хоолойг сольж ашиглах боломжтой бөгөөд шинж чанар нь бага зэрэг өөрчлөгддөг; Харин триодын коллектор ба эмиттерийг сольж хэрэглэх үед шинж чанар нь маш өөр байдаг. β утга нь маш их буурах болно.
6. MOSFET-ийн дуу чимээний коэффициент маш бага. Дуу чимээ багатай өсгөгчийн хэлхээ, дохио-дуу чимээний харьцаа өндөр шаарддаг хэлхээний оролтын шатанд MOSFET-ийг аль болох ашиглах хэрэгтэй.
7. MOSFET болон транзисторын аль аль нь янз бүрийн өсгөгчийн хэлхээ болон сэлгэн залгах хэлхээ үүсгэж болох боловч эхнийх нь энгийн үйлдвэрлэлийн процесстой бөгөөд бага эрчим хүч зарцуулдаг, дулааны тогтвортой байдал сайтай, цахилгаан тэжээлийн хүчдэлийн өргөн хүрээтэй зэрэг давуу талуудтай. Тиймээс энэ нь их хэмжээний болон маш том хэмжээний интеграл хэлхээнд өргөн хэрэглэгддэг.
8. Транзистор нь их хэмжээний эсэргүүцэлтэй байдаг бол MOSFET нь цөөн хэдэн зуун мОм эсэргүүцэлтэй байдаг. Одоогийн цахилгаан төхөөрөмжүүдэд MOSFET-ийг ихэвчлэн унтраалга болгон ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн үр ашиг харьцангуй өндөр байдаг.
WINSOK SOT-323 incapsulation MOSFET
MOSFET болон Биполяр транзистор
MOSFET нь хүчдэлийн удирдлагатай төхөөрөмж бөгөөд хаалга нь үндсэндээ гүйдэл авдаггүй бол транзистор нь гүйдлийн удирдлагатай төхөөрөмж бөгөөд суурь нь тодорхой гүйдлийг авах ёстой. Тиймээс дохионы эх үүсвэрийн нэрлэсэн гүйдэл маш бага байвал MOSFET-ийг ашиглах хэрэгтэй.
MOSFET нь олон дамжуулагч дамжуулагч бөгөөд транзисторын хоёр дамжуулагч дамжуулалтад оролцдог. Цөөнхийн тээвэрлэгчдийн концентраци нь температур, цацраг гэх мэт гадаад нөхцөл байдалд маш мэдрэмтгий байдаг тул MOSFET нь хүрээлэн буй орчин ихээхэн өөрчлөгддөг нөхцөл байдалд илүү тохиромжтой.
MOSFET-ийг өсгөгч төхөөрөмж, транзистор гэх мэт удирдах боломжтой унтраалга болгон ашиглахаас гадна хүчдэлийн удирдлагатай хувьсах шугаман резистор болгон ашиглаж болно.
MOSFET-ийн эх үүсвэр ба ус зайлуулах хоолой нь тэгш хэмтэй бүтэцтэй бөгөөд тэдгээрийг сольж ашиглаж болно. MOSFET хомсдолын горимын хаалганы эх үүсвэрийн хүчдэл нь эерэг эсвэл сөрөг байж болно. Тиймээс MOSFET ашиглах нь транзистороос илүү уян хатан байдаг.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 10-р сарын 13
