మెటల్-ఆక్సైడ్-సెమీకండక్టర్ ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ (MOSFET, MOS-FET, లేదా MOS FET) అనేది ఒక రకమైన ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ (FET), ఇది సాధారణంగా సిలికాన్ యొక్క నియంత్రిత ఆక్సీకరణ ద్వారా రూపొందించబడింది. ఇది ఇన్సులేటెడ్ గేట్‌ను కలిగి ఉంది, దీని వోల్టేజ్ పరికరం యొక్క వాహకతను నిర్ణయిస్తుంది.
మెటల్ గేట్ మరియు ఛానెల్ మధ్య సిలికాన్ డయాక్సైడ్ ఇన్సులేటింగ్ పొర ఉండటం దీని ప్రధాన లక్షణం, కాబట్టి ఇది అధిక ఇన్పుట్ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది (1015Ω వరకు). ఇది N-ఛానల్ ట్యూబ్ మరియు P-ఛానల్ ట్యూబ్‌గా కూడా విభజించబడింది. సాధారణంగా సబ్‌స్ట్రేట్ (సబ్‌స్ట్రేట్) మరియు మూలం S కలిసి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.
విభిన్న ప్రసరణ మోడ్‌ల ప్రకారం, MOSFETలు మెరుగుదల రకం మరియు క్షీణత రకంగా విభజించబడ్డాయి.
అభివృద్ధి రకం అని పిలవబడే అర్థం: VGS=0 ఉన్నప్పుడు, ట్యూబ్ కట్-ఆఫ్ స్థితిలో ఉంటుంది. సరైన VGSని జోడించిన తర్వాత, చాలా క్యారియర్లు గేట్‌కి ఆకర్షితులవుతాయి, తద్వారా ఈ ప్రాంతంలో క్యారియర్‌లను "పెంపొందించడం" మరియు వాహక ఛానెల్‌ని ఏర్పరుస్తుంది. .
క్షీణత మోడ్ అంటే VGS=0 ఉన్నప్పుడు, ఛానెల్ ఏర్పడుతుంది. సరైన VGS జోడించబడినప్పుడు, చాలా క్యారియర్లు ఛానెల్ నుండి బయటకు ప్రవహించగలవు, తద్వారా క్యారియర్‌లను "క్షీణింపజేస్తుంది" మరియు ట్యూబ్ ఆఫ్ అవుతుంది.
కారణాన్ని వేరు చేయండి: JFET యొక్క ఇన్పుట్ రెసిస్టెన్స్ 100MΩ కంటే ఎక్కువ, మరియు ట్రాన్స్‌కండక్టెన్స్ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, గేట్‌ను నడిపించినప్పుడు, ఇండోర్ స్పేస్ మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ గేట్‌పై పనిచేసే వోల్టేజ్ డేటా సిగ్నల్‌ను గుర్తించడం చాలా సులభం, తద్వారా పైప్‌లైన్ వరకు ఉంటుంది, లేదా ఆన్-ఆఫ్‌గా ఉంటుంది. బాడీ ఇండక్షన్ వోల్టేజ్ వెంటనే గేట్‌కు జోడించబడితే, కీ విద్యుదయస్కాంత జోక్యం బలంగా ఉన్నందున, పై పరిస్థితి మరింత ముఖ్యమైనది. మీటర్ సూది తీవ్రంగా ఎడమవైపుకు మళ్లినట్లయితే, పైప్‌లైన్ వరకు ఉంటుంది, డ్రెయిన్-సోర్స్ రెసిస్టర్ RDS విస్తరిస్తుంది మరియు డ్రెయిన్-సోర్స్ కరెంట్ మొత్తం IDS తగ్గుతుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, మీటర్ సూది కుడివైపుకి వేగంగా మళ్లుతుంది, పైప్‌లైన్ ఆన్-ఆఫ్‌లో ఉందని, RDS తగ్గుతుందని మరియు IDS పైకి వెళ్తుందని సూచిస్తుంది. ఏది ఏమైనప్పటికీ, మీటర్ సూది విక్షేపం చేయబడిన ఖచ్చితమైన దిశ ప్రేరేపిత వోల్టేజ్ (పాజిటివ్ డైరెక్షన్ వర్కింగ్ వోల్టేజ్ లేదా రివర్స్ డైరెక్షన్ వర్కింగ్ వోల్టేజ్) మరియు పైప్‌లైన్ యొక్క పని మధ్య బిందువు యొక్క సానుకూల మరియు ప్రతికూల ధ్రువాలపై ఆధారపడి ఉండాలి.
WINSOK DFN3x3 MOSFET
N ఛానెల్‌ని ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, ఇది P-రకం సిలికాన్ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై రెండు అధిక డోప్డ్ సోర్స్ డిఫ్యూజన్ రీజియన్‌లు N+ మరియు డ్రెయిన్ డిఫ్యూజన్ రీజియన్‌లు N+తో తయారు చేయబడింది, ఆపై సోర్స్ ఎలక్ట్రోడ్ S మరియు డ్రెయిన్ ఎలక్ట్రోడ్ D వరుసగా లీడ్ అవుతాయి. మూలం మరియు ఉపరితలం అంతర్గతంగా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు అవి ఎల్లప్పుడూ ఒకే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. విద్యుత్ సరఫరా యొక్క సానుకూల టెర్మినల్‌కు కాలువ అనుసంధానించబడినప్పుడు మరియు మూలం విద్యుత్ సరఫరా యొక్క ప్రతికూల టెర్మినల్‌కు కనెక్ట్ చేయబడినప్పుడు మరియు VGS=0, ఛానల్ కరెంట్ (అంటే డ్రెయిన్ కరెంట్) ID=0. VGS క్రమంగా పెరుగుతుంది, సానుకూల గేట్ వోల్టేజ్ ద్వారా ఆకర్షించబడుతుంది, ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన మైనారిటీ క్యారియర్లు రెండు వ్యాప్తి ప్రాంతాల మధ్య ప్రేరేపించబడతాయి, ఇది కాలువ నుండి మూలానికి N-రకం ఛానెల్‌ని ఏర్పరుస్తుంది. ట్యూబ్ యొక్క టర్న్-ఆన్ వోల్టేజ్ VTN కంటే VGS ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు (సాధారణంగా సుమారు +2V), N-ఛానల్ ట్యూబ్ నిర్వహించడం ప్రారంభమవుతుంది, ఇది డ్రెయిన్ కరెంట్ IDని ఏర్పరుస్తుంది.
VMOSFET (VMOSFET), దీని పూర్తి పేరు V-గ్రూవ్ MOSFET. ఇది MOSFET తర్వాత కొత్తగా అభివృద్ధి చేయబడిన అధిక సామర్థ్యం, పవర్ మారే పరికరం. ఇది MOSFET (≥108W) యొక్క అధిక ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్‌ను మాత్రమే కాకుండా, చిన్న డ్రైవింగ్ కరెంట్ (సుమారు 0.1μA)ని కూడా పొందుతుంది. ఇది అధిక తట్టుకునే వోల్టేజ్ (1200V వరకు), పెద్ద ఆపరేటింగ్ కరెంట్ (1.5A ~ 100A), అధిక అవుట్‌పుట్ పవర్ (1 ~ 250W), మంచి ట్రాన్స్‌కండక్టెన్స్ లీనియారిటీ మరియు ఫాస్ట్ స్విచింగ్ స్పీడ్ వంటి అద్భుతమైన లక్షణాలను కూడా కలిగి ఉంది. ఇది వాక్యూమ్ ట్యూబ్‌లు మరియు పవర్ ట్రాన్సిస్టర్‌ల ప్రయోజనాలను మిళితం చేసినందున, ఇది వోల్టేజ్ యాంప్లిఫైయర్‌లలో (వోల్టేజ్ యాంప్లిఫికేషన్ వేల సార్లు చేరుకోవచ్చు), పవర్ యాంప్లిఫైయర్‌లు, స్విచ్చింగ్ పవర్ సప్లైస్ మరియు ఇన్వర్టర్‌లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
మనందరికీ తెలిసినట్లుగా, సాంప్రదాయ MOSFET యొక్క గేట్, మూలం మరియు డ్రెయిన్ చిప్‌పై దాదాపు ఒకే సమాంతర విమానంలో ఉంటాయి మరియు దాని ఆపరేటింగ్ కరెంట్ ప్రాథమికంగా క్షితిజ సమాంతర దిశలో ప్రవహిస్తుంది. VMOS ట్యూబ్ భిన్నంగా ఉంటుంది. ఇది రెండు ప్రధాన నిర్మాణ లక్షణాలను కలిగి ఉంది: మొదటిది, మెటల్ గేట్ V- ఆకారపు గాడి నిర్మాణాన్ని స్వీకరించింది; రెండవది, ఇది నిలువు వాహకతను కలిగి ఉంటుంది. చిప్ వెనుక నుండి డ్రెయిన్ డ్రా అయినందున, ID చిప్ వెంట అడ్డంగా ప్రవహించదు, కానీ భారీగా డోప్ చేయబడిన N+ ప్రాంతం (మూలం S) నుండి ప్రారంభమవుతుంది మరియు P ఛానెల్ ద్వారా తేలికగా డోప్ చేయబడిన N-డ్రిఫ్ట్ ప్రాంతంలోకి ప్రవహిస్తుంది. చివరగా, అది D డ్రెయిన్ చేయడానికి నిలువుగా క్రిందికి చేరుకుంటుంది. ప్రవాహ క్రాస్ సెక్షనల్ ప్రాంతం పెరుగుతుంది కాబట్టి, పెద్ద ప్రవాహాలు గుండా వెళతాయి. గేట్ మరియు చిప్ మధ్య సిలికాన్ డయాక్సైడ్ ఇన్సులేటింగ్ పొర ఉన్నందున, ఇది ఇప్పటికీ ఇన్సులేట్ గేట్ MOSFET.
ఉపయోగం యొక్క ప్రయోజనాలు:
MOSFET అనేది వోల్టేజ్ నియంత్రిత మూలకం, అయితే ట్రాన్సిస్టర్ అనేది ప్రస్తుత నియంత్రిత మూలకం.
సిగ్నల్ మూలం నుండి కొద్ది మొత్తంలో కరెంట్‌ని మాత్రమే డ్రా చేయడానికి అనుమతించబడినప్పుడు MOSFETలను ఉపయోగించాలి; సిగ్నల్ వోల్టేజ్ తక్కువగా ఉన్నప్పుడు మరియు సిగ్నల్ మూలం నుండి ఎక్కువ కరెంట్‌ని తీసుకోవడానికి అనుమతించబడినప్పుడు ట్రాన్సిస్టర్‌లను ఉపయోగించాలి. MOSFET విద్యుత్‌ను నిర్వహించేందుకు మెజారిటీ క్యారియర్‌లను ఉపయోగిస్తుంది, కాబట్టి దీనిని యూనిపోలార్ పరికరం అంటారు, అయితే ట్రాన్సిస్టర్‌లు విద్యుత్‌ను నిర్వహించేందుకు మెజారిటీ క్యారియర్లు మరియు మైనారిటీ క్యారియర్‌లను ఉపయోగిస్తాయి కాబట్టి దీనిని బైపోలార్ పరికరం అంటారు.
కొన్ని MOSFETల యొక్క మూలం మరియు డ్రెయిన్ పరస్పరం మార్చుకోవచ్చు మరియు గేట్ వోల్టేజ్ సానుకూలంగా లేదా ప్రతికూలంగా ఉండవచ్చు, వాటిని ట్రయోడ్‌ల కంటే మరింత అనువైనదిగా చేస్తుంది.
MOSFET చాలా చిన్న కరెంట్ మరియు చాలా తక్కువ వోల్టేజ్ పరిస్థితులలో పనిచేయగలదు మరియు దాని తయారీ ప్రక్రియ చాలా MOSFETలను సిలికాన్ చిప్‌లో సులభంగా అనుసంధానించగలదు. అందువల్ల, పెద్ద-స్థాయి ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లలో MOSFET విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది.
Olueky SOT-23N MOSFET
MOSFET మరియు ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క సంబంధిత అప్లికేషన్ లక్షణాలు
1. MOSFET యొక్క మూలం s, గేట్ g మరియు డ్రెయిన్ d వరుసగా ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ఉద్గారిణి e, బేస్ b మరియు కలెక్టర్ cకి అనుగుణంగా ఉంటాయి. వారి విధులు సమానంగా ఉంటాయి.
2. MOSFET అనేది వోల్టేజ్-నియంత్రిత కరెంట్ పరికరం, iD vGSచే నియంత్రించబడుతుంది మరియు దాని యాంప్లిఫికేషన్ కోఎఫీషియంట్ gm సాధారణంగా చిన్నది, కాబట్టి MOSFET యొక్క విస్తరణ సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది; ట్రాన్సిస్టర్ అనేది కరెంట్-నియంత్రిత కరెంట్ పరికరం, మరియు iC iB (లేదా iE) ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది.
3. MOSFET గేట్ దాదాపు కరెంట్ తీసుకోదు (ig»0); ట్రాన్సిస్టర్ పని చేస్తున్నప్పుడు ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్ ఎల్లప్పుడూ ఒక నిర్దిష్ట కరెంట్‌ను తీసుకుంటుంది. అందువల్ల, MOSFET యొక్క గేట్ ఇన్పుట్ నిరోధకత ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ఇన్పుట్ నిరోధకత కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.
4. MOSFET అనేది ప్రసరణలో పాల్గొన్న మల్టీక్యారియర్స్‌తో కూడి ఉంటుంది; ట్రాన్సిస్టర్‌లు రెండు క్యారియర్‌లను కలిగి ఉంటాయి, మల్టీక్యారియర్లు మరియు మైనారిటీ క్యారియర్లు, ప్రసరణలో పాల్గొంటాయి. మైనారిటీ క్యారియర్‌ల ఏకాగ్రత ఉష్ణోగ్రత మరియు రేడియేషన్ వంటి కారకాల ద్వారా బాగా ప్రభావితమవుతుంది. అందువల్ల, MOSFETలు ట్రాన్సిస్టర్‌ల కంటే మెరుగైన ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వం మరియు బలమైన రేడియేషన్ నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి. పర్యావరణ పరిస్థితులు (ఉష్ణోగ్రత మొదలైనవి) చాలా తేడా ఉన్న చోట MOSFETలను ఉపయోగించాలి.
5. మూల లోహం మరియు MOSFET యొక్క ఉపరితలం ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడినప్పుడు, మూలం మరియు కాలువను పరస్పరం మార్చుకోవచ్చు మరియు లక్షణాలు కొద్దిగా మారతాయి; ట్రయోడ్ యొక్క కలెక్టర్ మరియు ఉద్గారిణిని పరస్పరం మార్చుకున్నప్పుడు, లక్షణాలు చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి. β విలువ చాలా తగ్గుతుంది.
6. MOSFET యొక్క శబ్దం గుణకం చాలా చిన్నది. తక్కువ-నాయిస్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్‌లు మరియు అధిక సిగ్నల్-టు-నాయిస్ రేషియో అవసరమయ్యే సర్క్యూట్‌ల ఇన్పుట్ దశలో MOSFETని వీలైనంత ఎక్కువగా ఉపయోగించాలి.
7. MOSFET మరియు ట్రాన్సిస్టర్ రెండూ వివిధ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్‌లు మరియు స్విచింగ్ సర్క్యూట్‌లను ఏర్పరుస్తాయి, అయితే మునుపటిది సరళమైన తయారీ ప్రక్రియను కలిగి ఉంటుంది మరియు తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం, మంచి ఉష్ణ స్థిరత్వం మరియు విస్తృత ఆపరేటింగ్ పవర్ సప్లై వోల్టేజ్ పరిధి యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, ఇది పెద్ద-స్థాయి మరియు చాలా పెద్ద-స్థాయి ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
8. ట్రాన్సిస్టర్ పెద్ద ఆన్-రెసిస్టెన్స్‌ను కలిగి ఉంది, అయితే MOSFET చిన్న ఆన్-రెసిస్టెన్స్‌ను కలిగి ఉంది, కొన్ని వందల mΩ మాత్రమే. ప్రస్తుత విద్యుత్ పరికరాలలో, MOSFETలు సాధారణంగా స్విచ్‌లుగా ఉపయోగించబడతాయి మరియు వాటి సామర్థ్యం సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది.
WINSOK SOT-323 ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ MOSFET
MOSFET వర్సెస్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్
MOSFET అనేది వోల్టేజ్-నియంత్రిత పరికరం, మరియు గేట్ ప్రాథమికంగా కరెంట్ తీసుకోదు, అయితే ట్రాన్సిస్టర్ కరెంట్-నియంత్రిత పరికరం, మరియు బేస్ తప్పనిసరిగా నిర్దిష్ట కరెంట్ తీసుకోవాలి. అందువల్ల, సిగ్నల్ మూలం యొక్క రేట్ కరెంట్ చాలా తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, MOSFET ఉపయోగించాలి.
MOSFET అనేది బహుళ-క్యారియర్ కండక్టర్, అయితే ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క రెండు క్యారియర్లు ప్రసరణలో పాల్గొంటాయి. మైనారిటీ క్యారియర్‌ల ఏకాగ్రత ఉష్ణోగ్రత మరియు రేడియేషన్ వంటి బాహ్య పరిస్థితులకు చాలా సున్నితంగా ఉంటుంది కాబట్టి, పర్యావరణం బాగా మారే పరిస్థితులకు MOSFET మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది.
యాంప్లిఫైయర్ పరికరాలు మరియు ట్రాన్సిస్టర్‌ల వంటి నియంత్రించదగిన స్విచ్‌లుగా ఉపయోగించడంతో పాటు, MOSFETలను వోల్టేజ్-నియంత్రిత వేరియబుల్ లీనియర్ రెసిస్టర్‌లుగా కూడా ఉపయోగించవచ్చు.
MOSFET యొక్క మూలం మరియు కాలువ నిర్మాణంలో సుష్టంగా ఉంటాయి మరియు పరస్పరం మార్చుకోవచ్చు. క్షీణత మోడ్ MOSFET యొక్క గేట్-సోర్స్ వోల్టేజ్ సానుకూలంగా లేదా ప్రతికూలంగా ఉండవచ్చు. అందువల్ల, ట్రాన్సిస్టర్‌ల కంటే MOSFETలను ఉపయోగించడం మరింత సరళమైనది.
పోస్ట్ సమయం: అక్టోబర్-13-2023
