របៀបដែល MOSFETs ដំណើរការ

គោលការណ៍ការងាររបស់ MOSFET គឺផ្អែកជាចម្បងលើលក្ខណៈសម្បត្តិរចនាសម្ព័ន្ធតែមួយគត់ និងឥទ្ធិពលនៃវាលអគ្គិសនី។ ខាងក្រោមនេះគឺជាការពន្យល់លម្អិតអំពីរបៀបដែល MOSFETs ដំណើរការ៖

 

I. រចនាសម្ព័ន្ធមូលដ្ឋាននៃ MOSFET

MOSFET មានជាចម្បងនៃច្រកទ្វារ (G) ប្រភព (S) បង្ហូរ (D) និងស្រទាប់ខាងក្រោម (B ជួនកាលភ្ជាប់ទៅនឹងប្រភពដើម្បីបង្កើតជាឧបករណ៍ស្ថានីយបី) ។ នៅក្នុង MOSFETs ការកែលម្អ N-channel ជាធម្មតាស្រទាប់ខាងក្រោមគឺជាសម្ភារៈស៊ីលីកុនប្រភេទ P-doped ទាប ដែលតំបន់ N-type doped ខ្លាំងចំនួនពីរត្រូវបានប្រឌិតដើម្បីបម្រើជាប្រភព និងបង្ហូររៀងៗខ្លួន។ ផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោមប្រភេទ P ត្រូវបានគ្របដណ្តប់ដោយខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីដស្តើងបំផុត (ស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត) ជាស្រទាប់អ៊ីសូឡង់ ហើយអេឡិចត្រូតត្រូវបានគូសជាច្រកទ្វារ។ រចនាសម្ព័ននេះធ្វើឱ្យច្រកទ្វារមានអ៊ីសូឡង់ពីស្រទាប់ខាងក្រោម semiconductor ប្រភេទ P បំពង់បង្ហូរ និងប្រភព ហើយដូច្នេះត្រូវបានគេហៅផងដែរថាជា insulated-gate field effect tube ។

II. គោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការ

MOSFETs ដំណើរការដោយប្រើវ៉ុលប្រភពច្រកទ្វារ (VGS) ដើម្បីគ្រប់គ្រងចរន្តបង្ហូរ (ID) ។ ជាពិសេស នៅពេលដែលវ៉ុលប្រភពច្រកវិជ្ជមានដែលបានអនុវត្ត VGS ធំជាងសូន្យ វាលអគ្គិសនីវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមានខាងក្រោមនឹងលេចឡើងនៅលើស្រទាប់អុកស៊ីដខាងក្រោមច្រកទ្វារ។ វាលអគ្គីសនីនេះទាក់ទាញអេឡិចត្រុងសេរីនៅក្នុងតំបន់ P ដែលបណ្តាលឱ្យពួកវាកកកុញនៅខាងក្រោមស្រទាប់អុកស៊ីត ខណៈពេលដែលវារុញរន្ធនៅក្នុង P-region ។ នៅពេលដែល VGS កើនឡើង កម្លាំងនៃវាលអគ្គិសនីកើនឡើង ហើយកំហាប់នៃអេឡិចត្រុងសេរីដែលទាក់ទាញកើនឡើង។ នៅពេលដែល VGS ឈានដល់វ៉ុលកម្រិតជាក់លាក់មួយ (VT) ការប្រមូលផ្តុំនៃអេឡិចត្រុងសេរីដែលប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងតំបន់គឺធំល្មមដើម្បីបង្កើតតំបន់ប្រភេទ N ថ្មី (N-channel) ដែលដើរតួដូចជាស្ពានតភ្ជាប់បង្ហូរ និងប្រភព។ នៅចំណុចនេះ ប្រសិនបើវ៉ុលបើកបរជាក់លាក់ (VDS) មានរវាងបង្ហូរ និងប្រភព លេខសម្គាល់ចរន្តបង្ហូរចាប់ផ្តើមហូរ។

III. ការបង្កើតនិងការផ្លាស់ប្តូរឆានែលដឹកនាំ

ការបង្កើតឆានែលដឹកនាំគឺជាគន្លឹះនៃប្រតិបត្តិការរបស់ MOSFET ។ នៅពេលដែល VGS ធំជាង VT ឆានែលដឹកនាំត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយលេខសម្គាល់ចរន្តបង្ហូរត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយ VGS និង VDS.VGS ប៉ះពាល់ដល់ ID ដោយការគ្រប់គ្រងទទឹង និងរូបរាងរបស់ឆានែលចរន្ត ខណៈ VDS ប៉ះពាល់ ID ដោយផ្ទាល់ជាវ៉ុលបើកបរ។ ជាការសំខាន់ក្នុងការកត់សម្គាល់ថាប្រសិនបើឆានែលដំណើរការមិនត្រូវបានបង្កើតឡើង (ពោលគឺ VGS តិចជាង VT) នោះទោះបីជា VDS មានវត្តមានក៏ដោយ លេខសម្គាល់ចរន្តបង្ហូរមិនលេចឡើងទេ។

IV. លក្ខណៈពិសេសនៃ MOSFET

impedance បញ្ចូលខ្ពស់:អាំងតង់ស៊ីតេនៃការបញ្ចូលរបស់ MOSFET គឺខ្ពស់ណាស់ ជិតនឹងភាពគ្មានទីបញ្ចប់ ពីព្រោះវាមានស្រទាប់អ៊ីសូឡង់រវាងច្រកទ្វារ និងតំបន់ប្រភពបង្ហូរ ហើយមានតែចរន្តច្រកទ្វារខ្សោយប៉ុណ្ណោះ។

impedance ទិន្នផលទាប៖MOSFETs គឺជាឧបករណ៍គ្រប់គ្រងវ៉ុលដែលចរន្តប្រភព-បង្ហូរអាចផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងវ៉ុលបញ្ចូល ដូច្នេះ impedance ទិន្នផលរបស់វាតូច។

លំហូរថេរ៖នៅពេលដំណើរការនៅក្នុងតំបន់តិត្ថិភាពចរន្តនៃ MOSFET ស្ទើរតែមិនរងផលប៉ះពាល់ដោយការផ្លាស់ប្តូរវ៉ុលប្រភព - បង្ហូរដោយផ្តល់នូវចរន្តថេរដ៏ល្អ។

 

ស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាពល្អ៖MOSFETs មានជួរសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការធំទូលាយពី -55 ° C ដល់ប្រហែល +150 ° C ។

V. កម្មវិធី និងការចាត់ថ្នាក់

MOSFETs ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងសៀគ្វីឌីជីថល សៀគ្វីអាណាឡូក សៀគ្វីថាមពល និងវាលផ្សេងៗទៀត។ យោងតាមប្រភេទនៃប្រតិបត្តិការ MOSFETs អាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ទៅជាប្រភេទពង្រឹងនិង depletion; យោងតាមប្រភេទនៃឆានែលដំណើរការពួកវាអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ទៅជា N-channel និង P-channel ។ ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ MOSFETs មានគុណសម្បត្តិផ្ទាល់ខ្លួនរបស់ពួកគេនៅក្នុងសេណារីយ៉ូកម្មវិធីផ្សេងៗគ្នា។

សរុបមក គោលការណ៍ការងាររបស់ MOSFET គឺដើម្បីគ្រប់គ្រងការបង្កើត និងការផ្លាស់ប្តូរបណ្តាញដឹកនាំតាមរយៈវ៉ុលប្រភពច្រកទ្វារ ដែលនៅក្នុងវេនគ្រប់គ្រងលំហូរនៃចរន្តបង្ហូរ។ អាំងតង់ស៊ីតេនៃការបញ្ចូលខ្ពស់របស់វា ភាពធន់នៃទិន្នផលទាប ចរន្តថេរ និងស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាពធ្វើឱ្យ MOSFETs ជាធាតុផ្សំដ៏សំខាន់នៅក្នុងសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិច។