Чи знаєте ви, що таке N-канальний MOSFET?

І. Основна будова і склад

N-канальний MOSFET складається з таких основних компонентів:

ворота:керуючий термінал, змінюючи напругу затвора для керування провідним каналом між джерелом і стоком.· ·

Джерело:Відтік струму, як правило, підключається до мінусової сторони ланцюга.· ·

Злив: приплив струму, зазвичай пов'язаний з навантаженням ланцюга.

Субстрат:Зазвичай це напівпровідниковий матеріал P-типу, який використовується як підкладка для MOSFET.

Ізолятор:Розташований між затвором і каналом, він зазвичай складається з діоксиду кремнію (SiO2) і діє як ізолятор.

II. Принцип дії

Принцип роботи N-канального MOSFET заснований на ефекті електричного поля, який відбувається наступним чином:

Статус відключення:Коли напруга на затворі (Vgs) нижча за порогову напругу (Vt), на підкладці P-типу під затвором не утворюється провідний канал N-типу, і тому існує стан відсікання між витоком і стоком. і струм не може протікати.

Стан провідності:Коли напруга на затворі (Vgs) вища за порогову напругу (Vt), дірки в підкладці P-типу під затвором відштовхуються, утворюючи виснажений шар. При подальшому збільшенні напруги на затворі електрони притягуються до поверхні підкладки P-типу, утворюючи провідний канал N-типу. У цей момент утворюється шлях між джерелом і стоком, і струм може протікати.

III. Види та характеристики

N-канальні МОП-транзистори можна класифікувати на різні типи відповідно до їхніх характеристик, наприклад, режим покращення та режим виснаження. Серед них МОП-транзистори в режимі покращення перебувають у стані відсікання, коли напруга на затворі дорівнює нулю, і їм потрібно застосувати позитивну напругу на затворі, щоб проводити; в той час як MOSFET в режимі виснаження вже знаходяться в провідному стані, коли напруга затвора дорівнює нулю.

N-канальні MOSFET мають багато відмінних характеристик, таких як:

Високий вхідний опір:Затвор і канал MOSFET ізольовані ізоляційним шаром, що забезпечує надзвичайно високий вхідний опір.

Низький рівень шуму:Оскільки робота МОП-транзисторів не включає введення та зведення неосновних носіїв, рівень шуму низький.

Низьке енергоспоживання: MOSFET мають низьке енергоспоживання як у включеному, так і в вимкненому стані.

Високошвидкісні характеристики комутації:MOSFET мають надзвичайно високу швидкість перемикання та підходять для високочастотних схем і високошвидкісних цифрових схем.

IV. Сфери застосування

N-канальні МОП-транзистори широко використовуються в різних електронних пристроях завдяки своїм чудовим характеристикам, таким як:

Цифрові схеми:Як базовий елемент схем логічного вентиля він реалізує обробку та керування цифровими сигналами.

Аналогові схеми:Використовується як ключовий компонент аналогових схем, таких як підсилювачі та фільтри.

Силова електроніка:Використовується для керування силовими електронними пристроями, такими як імпульсні джерела живлення та моторні приводи.

Інші області:Такі, як світлодіодне освітлення, автомобільна електроніка, бездротовий зв’язок та інші сфери також широко використовуються.

Таким чином, N-канальний MOSFET, як важливий напівпровідниковий пристрій, відіграє незамінну роль у сучасній електронній техніці.