טרנזיסטור MOS: עקרון הפעולה וההיקף

טרנזיסטור MOS: עקרון הפעולה וההיקף
טרנזיסטור MOS: עקרון הפעולה וההיקף
Anonim

חקר התכונות של חומר כמו מוליך למחצה הוביל לתגליות מהפכניות. עם הזמן הופיעו טכנולוגיות שאפשרו לייצר דיודות, MOSFET, תיריסטור ואלמנטים נוספים בקנה מידה תעשייתי. הם החליפו בהצלחה צינורות ואקום ואפשרו ליישם את הרעיונות הנועזים ביותר. אלמנטים מוליכים למחצה משמשים בכל תחומי חיינו. הם עוזרים לנו לעבד כמויות עצומות של מידע: מחשבים, מכשירי הקלטה, טלוויזיות וכו' מיוצרים על בסיסם.

טרנזיסטור מגב
טרנזיסטור מגב

מאז המצאת הטרנזיסטור הראשון, וזה היה ב-1948, עבר הרבה זמן. זנים של יסוד זה הופיעו: גרמניום נקודתי, סיליקון, אפקט שדה או טרנזיסטור MOS. כולם נמצאים בשימוש נרחב בציוד אלקטרוני. חקר המאפיינים של מוליכים למחצה אינו מפסיק בזמננו.

מחקרים אלה הובילו להופעתו של מכשיר כמו MOSFET. עקרון הפעולה שלו מבוסס על העובדה שבהשפעת שדה חשמלי (ומכאן שם אחר - שדה), המוליכות משתנהשכבת פני השטח של מוליך למחצה הממוקמת בממשק עם דיאלקטרי. תכונה זו היא המשמשת במעגלים אלקטרוניים למטרות שונות. ל-MOSFET יש מבנה המאפשר להפחית את ההתנגדות בין הניקוז למקור לכמעט אפס בהשפעת אות בקרה.

עקרון העבודה של טרנזיסטור מגב
עקרון העבודה של טרנזיסטור מגב

המאפיינים שלו שונים מה"מתחרה" הדו-קוטבי. הם אלה שקובעים את היקף היישום שלו.

  • ביצועים גבוהים מובטחים על ידי מזעור הגביש עצמו ותכונותיו הייחודיות. זה נובע מקשיים מסוימים בייצור תעשייתי. כיום מייצרים קריסטלים עם שער של 0.06 מיקרומטר.
  • קיבול חולף קטן מאפשר להתקנים אלה לעבוד במעגלים בתדר גבוה. לדוגמה, LSI עם השימוש בהם משמש בהצלחה בתקשורת סלולרית.
  • ההתנגדות הכמעט אפסית שיש ל-MOSFET במצב פתוח מאפשרת להשתמש בו כמתגים אלקטרוניים. ניתן להשתמש בהם במעגלים להפקת אותות בתדר גבוה או עוקפים של אלמנטים כגון מגברי הפעלה.
  • מכשירים רבי עוצמה מסוג זה נמצאים בשימוש מוצלח במודולי חשמל וניתן לכלול אותם במעגלי אינדוקציה. דוגמה טובה לשימוש בהם תהיה ממיר תדרים.
מגב טרנזיסטורים
מגב טרנזיסטורים

כאשר מעצבים ועובדים עם אלמנטים כאלה, יש צורך לקחת בחשבון כמה תכונות. MOSFETs רגישים למתח הפוך והם בקלותאינם תקינים. מעגלים אינדוקטיביים משתמשים בדרך כלל בדיודות שוטקי מהירות כדי להחליק את דופק המתח ההפוך המתרחש במהלך המיתוג.

הסיכויים לשימוש במכשירים אלה הם די גדולים. שיפור הטכנולוגיה של ייצורם הולך בדרך של הפחתת הגביש (קנה מידה של תריס). בהדרגה, מופיעים מכשירים המסוגלים לשלוט יותר ויותר מנועים חשמליים חזקים.

מוּמלָץ: