MOSFETen oinarrizko ulermena

MOSFET, Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor laburdura, hiru terminaleko erdieroale gailu bat da, korronte-fluxua kontrolatzeko eremu elektrikoaren efektua erabiltzen duena. Jarraian MOSFETen oinarrizko ikuspegi orokorra dago:

1. Definizioa eta Sailkapena

- Definizioa: MOSFET ate-tentsioa aldatuz drainatzearen eta iturriaren arteko kanal eroalea kontrolatzen duen gailu erdieroalea da. Atea iturritik eta drainatzetik isolatzen da material isolatzaile baten bidez (normalean silizio dioxidoa), horregatik ate isolatu eremu-efektuko transistore gisa ere ezagutzen da.

- Sailkapena: MOSFETak kanal eroale motaren eta ate-tentsioaren eraginaren arabera sailkatzen dira:

- N kanaleko eta P kanaleko MOSFETak: kanal eroale motaren arabera.

- Enhancement-mode eta Depletion-mode MOSFETak: Ate-tentsioak kanal eroalean duen eraginan oinarrituta. Hori dela eta, MOSFETak lau motatan sailkatzen dira: N kanalaren hobekuntza modua, N kanalaren agortze modua, P kanalaren hobekuntza modua eta P kanala agortzeko modua.

2. Egitura eta lan-printzipioa

- Egitura: MOSFET batek oinarrizko hiru osagai ditu: atea (G), draina (D) eta iturria (S). Substratu erdieroale arin dopatu batean, erdieroaleen prozesatzeko tekniken bidez oso dopatutako iturri eta draineko eskualdeak sortzen dira. Eskualde hauek geruza isolatzaile baten bidez bereizten dira, ate-elektrodoak gainditzen dituena.

- Lan-printzipioa: N kanaleko hobekuntza-modu MOSFETa adibide gisa hartuta, atearen tentsioa zero denean, ez dago kanal eroalerik drainatzearen eta iturriaren artean, beraz, ezin da korronterik igaro. Atearen tentsioa atalase jakin batera hazten denean ("pizte-tentsioa" edo "atalase-tentsioa" deritzona), atearen azpian dagoen geruza isolatzaileak substratutik elektroiak erakartzen ditu inbertsio-geruza bat osatzeko (N motako geruza mehea) , kanal eroale bat sortuz. Horri esker, korrontea isurbidearen eta iturriaren artean igarotzen da. Kanal eroale honen zabalera, eta, beraz, drainatze-korrontea, ate-tentsioaren magnitudeak zehazten du.

3. Funtsezko Ezaugarriak

- Sarrerako inpedantzia handia: atea iturburutik eta drainatze isolatzailetik isolatuta dagoenez, MOSFET baten sarrerako inpedantzia oso altua da, eta inpedantzia handiko zirkuituetarako egokia da.

- Zarata baxua: MOSFETek zarata nahiko baxua sortzen dute funtzionatzen duten bitartean, zarata eskakizun zorrotzak dituzten zirkuituetarako aproposak izanik.

- Egonkortasun termiko ona: MOSFETek egonkortasun termiko bikaina dute eta eraginkortasunez funtziona dezakete tenperatura sorta zabalean.

- Potentzia-kontsumo txikia: MOSFETek oso potentzia gutxi kontsumitzen dute bai pizteko eta bai itzaltzeko egoeretan, potentzia baxuko zirkuituetarako egokiak izanik.

- Kommutazio-abiadura handia: tentsioz ​​kontrolatutako gailuak izanik, MOSFET-ek kommutazio-abiadura azkarrak eskaintzen dituzte, maiztasun handiko zirkuituetarako aproposak izanik.

4. Aplikazio-eremuak

MOSFETak asko erabiltzen dira hainbat zirkuitu elektronikotan, bereziki zirkuitu integratuetan, potentzia elektronikan, komunikazio gailuetan eta ordenagailuetan. Anplifikazio-zirkuituetan, kommutazio-zirkuituetan, tentsio-erregulazio-zirkuituetan eta abarretan oinarrizko osagai gisa balio dute, seinalearen anplifikazioa, kommutazio-kontrola eta tentsio-egonkortzea bezalako funtzioak ahalbidetuz.

Laburbilduz, MOSFET egitura berezia eta errendimendu ezaugarri bikainak dituen erdieroale ezinbesteko gailu bat da. Zirkuitu elektronikoetan zeregin erabakigarria betetzen du arlo askotan.