N-ఛానల్ MOSFET అంటే ఏమిటో మీకు తెలుసా?

I. ప్రాథమిక నిర్మాణం మరియు కూర్పు

N-ఛానల్ MOSFET కింది ప్రధాన భాగాలను కలిగి ఉంటుంది:

గేట్:మూలం మరియు కాలువ మధ్య వాహక ఛానెల్‌ని నియంత్రించడానికి గేట్ వోల్టేజీని మార్చడం ద్వారా నియంత్రణ టెర్మినల్.· ·

 

మూలం:ప్రస్తుత ప్రవాహం, సాధారణంగా సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతికూల వైపుకు కనెక్ట్ చేయబడింది.· ·

 

కాలువ: కరెంట్ ఇన్‌ఫ్లో, సాధారణంగా సర్క్యూట్ యొక్క లోడ్‌కు కనెక్ట్ చేయబడింది.

సబ్‌స్ట్రేట్:సాధారణంగా P-రకం సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్, MOSFETలకు సబ్‌స్ట్రేట్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.

ఇన్సులేటర్:గేట్ మరియు ఛానెల్ మధ్య ఉన్న, ఇది సాధారణంగా సిలికాన్ డయాక్సైడ్ (SiO2)తో తయారు చేయబడుతుంది మరియు ఇన్సులేటర్‌గా పనిచేస్తుంది.

II. ఆపరేషన్ సూత్రం

N-ఛానల్ MOSFET యొక్క ఆపరేటింగ్ సూత్రం విద్యుత్ క్షేత్ర ప్రభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది క్రింది విధంగా కొనసాగుతుంది:

కట్-ఆఫ్ స్థితి:గేట్ వోల్టేజ్ (Vgs) థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ (Vt) కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, గేట్ దిగువన ఉన్న P-టైప్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లో N-రకం కండక్టింగ్ ఛానెల్ ఏర్పడదు మరియు అందువల్ల మూలం మరియు కాలువ మధ్య కట్-ఆఫ్ స్థితి స్థానంలో ఉంటుంది. మరియు కరెంట్ ప్రవహించదు.

వాహకత స్థితి:గేట్ వోల్టేజ్ (Vgs) థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ (Vt) కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, గేట్ క్రింద ఉన్న P-రకం సబ్‌స్ట్రేట్‌లోని రంధ్రాలు తిప్పికొట్టబడతాయి, ఇది క్షీణత పొరను ఏర్పరుస్తుంది. గేట్ వోల్టేజ్‌లో మరింత పెరుగుదలతో, ఎలక్ట్రాన్‌లు P-రకం సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క ఉపరితలంపై ఆకర్షితులై N-రకం వాహక ఛానల్‌ను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ సమయంలో, మూలం మరియు కాలువ మధ్య ఒక మార్గం ఏర్పడుతుంది మరియు కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది.

III. రకాలు మరియు లక్షణాలు

N-ఛానల్ MOSFETలను వాటి లక్షణాల ప్రకారం, ఎన్‌హాన్స్‌మెంట్-మోడ్ మరియు డిప్లిషన్-మోడ్ వంటి వివిధ రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు. వాటిలో, గేట్ వోల్టేజ్ సున్నా అయినప్పుడు ఎన్‌హాన్స్‌మెంట్-మోడ్ MOSFETలు కట్-ఆఫ్ స్థితిలో ఉంటాయి మరియు నిర్వహించడానికి సానుకూల గేట్ వోల్టేజ్‌ను వర్తింపజేయాలి; గేట్ వోల్టేజ్ సున్నా అయినప్పుడు క్షీణత-మోడ్ MOSFETలు ఇప్పటికే వాహక స్థితిలో ఉన్నాయి.

N-ఛానల్ MOSFETలు అనేక అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉన్నాయి:

అధిక ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్:MOSFET యొక్క గేట్ మరియు ఛానెల్ ఒక ఇన్సులేటింగ్ లేయర్ ద్వారా వేరుచేయబడి ఉంటాయి, దీని ఫలితంగా చాలా ఎక్కువ ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ ఏర్పడుతుంది.

తక్కువ శబ్దం:MOSFETల ఆపరేషన్‌లో మైనారిటీ క్యారియర్‌ల ఇంజెక్షన్ మరియు సమ్మేళనం ఉండదు కాబట్టి, శబ్దం తక్కువగా ఉంటుంది.

తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం: MOSFETలు ఆన్ మరియు ఆఫ్ స్టేట్‌లలో తక్కువ విద్యుత్ వినియోగాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

హై-స్పీడ్ స్విచింగ్ లక్షణాలు:MOSFETలు చాలా వేగంగా మారే వేగాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ సర్క్యూట్‌లు మరియు హై స్పీడ్ డిజిటల్ సర్క్యూట్‌లకు అనుకూలంగా ఉంటాయి.

IV. అప్లికేషన్ యొక్క ప్రాంతాలు

N-ఛానల్ MOSFETలు వాటి అద్భుతమైన పనితీరు కారణంగా వివిధ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, అవి:

డిజిటల్ సర్క్యూట్‌లు:లాజిక్ గేట్ సర్క్యూట్‌ల ప్రాథమిక అంశంగా, ఇది డిజిటల్ సిగ్నల్‌ల ప్రాసెసింగ్ మరియు నియంత్రణను అమలు చేస్తుంది.

అనలాగ్ సర్క్యూట్లు:యాంప్లిఫైయర్‌లు మరియు ఫిల్టర్‌ల వంటి అనలాగ్ సర్క్యూట్‌లలో కీలక భాగం వలె ఉపయోగించబడుతుంది.

పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్:విద్యుత్ సరఫరాలు మరియు మోటార్ డ్రైవ్‌లను మార్చడం వంటి పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల నియంత్రణ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.

ఇతర ప్రాంతాలు:LED లైటింగ్, ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్స్, వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్స్ మరియు ఇతర రంగాలు కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

సారాంశంలో, N-ఛానల్ MOSFET, ఒక ముఖ్యమైన సెమీకండక్టర్ పరికరంగా, ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్ టెక్నాలజీలో భర్తీ చేయలేని పాత్రను పోషిస్తుంది.