Málmoxíð-hálfleiðara sviði-áhrif smári (MOSFET, MOS-FET, eða MOS FET) er tegund af sviði-áhrif smári (FET), oftast framleiddur með stýrðri oxun kísils. Það hefur einangrað hlið, spennan sem ákvarðar leiðni tækisins.
Helstu eiginleiki þess er að það er kísildíoxíð einangrunarlag á milli málmhliðsins og rásarinnar, þannig að það hefur mikla inntaksviðnám (allt að 1015Ω). Það er einnig skipt í N-rásarrör og P-rásarrör. Venjulega eru undirlagið (undirlagið) og uppspretta S tengd saman.
Samkvæmt mismunandi leiðsluhamum er MOSFET skipt í aukagerð og eyðingargerð.
Svokölluð aukagerð þýðir: þegar VGS=0 er rörið í afslöppuðu ástandi. Eftir að rétta VGS hefur verið bætt við, dragast flestir burðarefni að hliðinu og „auka“ þannig burðarefnin á þessu svæði og mynda leiðandi rás. .
Eyðingarhamurinn þýðir að þegar VGS=0 myndast rás. Þegar réttu VGS er bætt við geta flestir burðarefni flætt út úr rásinni og þannig „tæmt“ burðarefnin og slökkt á túpunni.
Greindu ástæðuna: Inntaksviðnám JFET er meira en 100MΩ og umleiðni er mjög mikil, þegar hliðið er leitt er segulsvið innanhússrýmisins mjög auðvelt að greina vinnuspennugagnamerkið á hliðinu, þannig að leiðslan hefur tilhneigingu til að vera upp til, eða hefur tilhneigingu til að vera á-slökkt. Ef framkallaspennu líkamans er strax bætt við hliðið, vegna þess að rafsegultruflanir eru sterkar, verður ofangreint ástand mikilvægara. Ef mælinálin sveigir skarpt til vinstri þýðir það að leiðslan hefur tilhneigingu til að vera upp á við, frárennslisviðnám RDS stækkar og magn afrennslisstraums minnkar IDS. Aftur á móti sveigir mælinálin skarpt til hægri, sem gefur til kynna að leiðslan hafi tilhneigingu til að vera á-slökkt, RDS fer niður og IDS fer upp. Hins vegar ætti nákvæma stefnan sem mælinálin sveigist í að vera háð jákvæðum og neikvæðum pólum framkallaðrar spennu (vinnuspenna í jákvæðri átt eða vinnuspenna í öfugri átt) og vinnumiðju leiðslunnar.
WINSOK DFN3x3 MOSFET
Ef N rásin er tekin sem dæmi, er hún gerð á P-gerð kísilhvarflags með tveimur mjög dópuðum uppsprettudreifingarsvæðum N+ og frárennslisdreifingarsvæðum N+, og síðan eru upprunarafskautið S og frárennslisrafskaut D leitt út í sömu röð. Uppspretta og undirlag eru innbyrðis tengd og halda alltaf sama möguleika. Þegar frárennsli er tengt við jákvæða tengi aflgjafans og uppspretta er tengdur við neikvæða tengi aflgjafa og VGS=0, þá er rásstraumurinn (þ.e. afrennslisstraumur) ID=0. Þegar VGS eykst smám saman, laðað að jákvæðu hliðarspennunni, eru neikvætt hlaðnir minnihlutaberar framkallaðir á milli dreifingarsvæðanna tveggja og mynda N-gerð rás frá frárennsli til uppsprettu. Þegar VGS er meiri en kveikjuspenna VTN rörsins (almennt um +2V), byrjar N-rásarrörið að leiða og myndar afrennslisstraumskenni.
VMOSFET (VMOSFET), fullu nafni þess er V-groove MOSFET. Það er nýþróað afkastamikið aflrofatæki eftir MOSFET. Það erfir ekki aðeins háa inntaksviðnám MOSFET (≥108W), heldur einnig lítinn akstursstraum (um 0,1μA). Það hefur einnig framúrskarandi eiginleika eins og mikla þolspennu (allt að 1200V), stóran rekstrarstraum (1,5A ~ 100A), hátt úttaksafl (1 ~ 250W), góða línuleika umleiðni og hraðan skiptihraða. Einmitt vegna þess að það sameinar kosti tómarúmsröra og aflstrauma er það mikið notað í spennumögnurum (spennumögnun getur náð þúsundum sinnum), aflmagnara, skiptiaflgjafa og invertera.
Eins og við vitum öll eru hlið, uppspretta og frárennsli hefðbundins MOSFET nokkurn veginn á sama lárétta plani á flísinni og rekstrarstraumur hans rennur í grundvallaratriðum í lárétta átt. VMOS rörið er öðruvísi. Það hefur tvo helstu byggingareiginleika: Í fyrsta lagi samþykkir málmhliðið V-laga grópbyggingu; í öðru lagi hefur það lóðrétta leiðni. Þar sem frárennslið er dregið aftan frá flísinni, rennur auðkennið ekki lárétt meðfram flísinni, heldur byrjar það frá N+ svæðinu sem er mikið dópað (uppspretta S) og rennur inn í létt dópað N-rek svæði í gegnum P rásina. Að lokum nær það lóðrétt niður til niðurfalls D. Vegna þess að þversniðsflatarmál flæðisins eykst geta stórir straumar farið í gegnum. Þar sem það er kísildíoxíð einangrunarlag á milli hliðsins og flíssins, er það samt einangrað hlið MOSFET.
Kostir notkunar:
MOSFET er spennustýrður þáttur en smári er straumstýrður þáttur.
MOSFET skal nota þegar aðeins er leyft að draga lítinn straum frá merkjagjafanum; Nota skal smára þegar merkjaspennan er lág og leyfilegt er að draga meiri straum frá merkjagjafanum. MOSFET notar meirihlutabera til að leiða rafmagn, svo það er kallað einpóla tæki, á meðan smári nota bæði meirihlutabera og minnihlutabera til að leiða rafmagn, svo það er kallað tvískauta tæki.
Hægt er að nota uppsprettu og fráfall sumra MOSFETs til skiptis og hliðarspennan getur verið jákvæð eða neikvæð, sem gerir þá sveigjanlegri en þrír.
MOSFET getur starfað við mjög lítinn straum og mjög lágspennuskilyrði og framleiðsluferli þess getur auðveldlega samþætt marga MOSFET á kísilkubb. Þess vegna hefur MOSFET verið mikið notað í stórum samþættum hringrásum.
Olueky SOT-23N MOSFET
Viðkomandi notkunareiginleikar MOSFET og smára
1. Uppspretta s, hlið g, og fráfall d MOSFET samsvara sendinum e, grunni b og safnara c smárasins í sömu röð. Aðgerðir þeirra eru svipaðar.
2. MOSFET er spennustýrður straumbúnaður, iD er stjórnað af vGS, og mögnunarstuðull hans gm er almennt lítill, þannig að mögnunargeta MOSFET er léleg; smári er straumstýrður straumbúnaður og iC er stjórnað af iB (eða iE).
3. MOSFET hliðið dregur nánast engan straum (ig»0); meðan grunnur smára dregur alltaf ákveðinn straum þegar smári er að virka. Þess vegna er hliðsinntaksviðnám MOSFET hærri en inntaksviðnám smára.
4. MOSFET er samsett úr fjölberum sem taka þátt í leiðni; smári hafa tvo burðarbera, fjölbera og minnihlutabera, sem taka þátt í leiðni. Styrkur minnihlutabera er fyrir miklum áhrifum af þáttum eins og hitastigi og geislun. Þess vegna hafa MOSFETs betri hitastöðugleika og sterkari geislunarviðnám en smári. Nota ætti MOSFET þar sem umhverfisaðstæður (hitastig o.s.frv.) eru mjög mismunandi.
5. Þegar upprunamálmur og undirlag MOSFET eru tengd saman er hægt að nota uppsprettu og holræsi til skiptis og einkennin breytast lítið; en þegar safnari og sendandi þríóða er notaður til skiptis eru eiginleikarnir mjög mismunandi. β gildið mun minnka mikið.
6. Hávaðastuðull MOSFET er mjög lítill. MOSFET ætti að nota eins mikið og mögulegt er í inntaksþrepinu á lághljóða magnararásum og rásum sem krefjast hátt merki/suðs hlutfalls.
7. Bæði MOSFET og smári geta myndað ýmsar magnararásir og rofarásir, en sá fyrrnefndi hefur einfalt framleiðsluferli og hefur kosti lítillar orkunotkunar, góðs hitastöðugleika og breitt spennusviðs í rekstri aflgjafa. Þess vegna er það mikið notað í stórum og mjög stórum samþættum hringrásum.
8. Smári hefur mikla á-viðnám, en MOSFET hefur lítið á-viðnám, aðeins nokkur hundruð mΩ. Í núverandi raftækjum eru MOSFETs almennt notaðir sem rofar og skilvirkni þeirra er tiltölulega mikil.
WINSOK SOT-323 encapsulation MOSFET
MOSFET vs tvískauta smári
MOSFET er spennustýrt tæki og hliðið tekur í rauninni engan straum á meðan smári er straumstýrt tæki og grunnurinn verður að taka ákveðinn straum. Þess vegna, þegar nafnstraumur merkjagjafans er mjög lítill, ætti að nota MOSFET.
MOSFET er fjölburðarleiðari en báðir burðarberar smára taka þátt í leiðni. Þar sem styrkur minnihlutabera er mjög viðkvæmur fyrir ytri aðstæðum eins og hitastigi og geislun hentar MOSFET betur fyrir aðstæður þar sem umhverfið breytist mikið.
Auk þess að vera notuð sem magnaratæki og stýranlegir rofar eins og smári, er einnig hægt að nota MOSFET sem spennustýrða breytilega línulega viðnám.
Upptök og fráfall MOSFET eru samhverf í uppbyggingu og hægt að nota til skiptis. Hlið-uppspretta spenna MOSFET eyðsluhamsins getur verið jákvæð eða neikvæð. Þess vegna er notkun MOSFET sveigjanlegri en smári.
Birtingartími: 13. október 2023
