N-Channel MOSFET, N-Channel Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, є важливим типом MOSFET. Нижче наведено детальне пояснення N-канальних 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.
Час публікації: 13 вересня 2024 р
