Mosfet - វាគឺជាអ្វី? កម្មវិធីនិងផ្ទៀងផ្ទាត់នៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ

នៅក្នុងអត្ថបទនេះអ្នកនឹងរៀនអំពីត្រង់ស៊ីស្ទ័រ, MOSFET, នោះគឺ មួយចំនួននៃសៀគ្វីនៅទីនោះ។ រាល់ការប្រភេទវាលត្រង់ស៊ីស្ទ័របែបផែនដែលមានបញ្ចូលនៅឆ្ងាយពីឆានែលអគ្គិសនីបច្ចុប្បន្នសំខាន់យកតាមខ្លួន។ ហើយនោះគឺជាមូលហេតុដែលវាត្រូវបានគេហៅថាវាលត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលមានប្រសិទ្ធិភាពជាមួយច្រកទ្វារអ៊ីសូឡង់។ នេះជាប្រភេទទូទៅបំផុតនៃការដូចវាលមួយត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលមានប្រសិទ្ធិភាពដែលត្រូវបានប្រើនៅក្នុងប្រភេទជាច្រើននៃសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិ, ដែលហៅថាជាវាលផលត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែកអុកស៊ីដ-ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកដែលមានមូលដ្ឋានលើការផ្លាស់ប្តូរត្រង់ស៊ីស្ទ័រប្រភេទ MOS ឬ (អក្សរកាត់អក្សរកាត់នៃធាតុនេះ) ។

MOSFET ជាអ្វី?

MOSFET ជា FET វ៉ុលដែលគ្រប់គ្រងដែលមានភាពខុសគ្នាពីវាលនៅក្នុងនោះវាមានមួយថា: «ការកត់សុីដែក "អេឡិចត្រូតដែលត្រូវបានរួចផុតទ្វារអគ្គិសនីឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក n ពីឆានែលមេឬឆានែលជាមួយនឹងទំស្រទាប់ស្តើងខ្លាំងណាស់មួយនៃ insulating សម្ភារៈ។ តាមក្បួនមួយ, វាគឺជាសុីលីកា (ហើយបើសិនជាធម្មតាកញ្ចក់) ។

ស្តើងជ្រុលទ្វារដែករួចផុតអេឡិចត្រូតនេះអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាចានកុងដង់មួយ។ ការបញ្ចូលការត្រួតពិនិត្យការធ្វើឱ្យភាពធន់ទ្រាំនៃអ៊ីសូឡង់នេះគឺ MOSFET ខ្ពស់ខ្លាំងណាស់, គ្មានកំណត់ស្ទើរតែ។

ក្នុងនាមជា វាលនេះត្រង់ស៊ីស្ទ័រប្រភេទ MOS មានប្រសិទ្ធិបញ្ចូលខ្ពស់ណាស់។ វាអាចកកកុញមួយចំនួនធំនៃការចោទប្រកាន់ឋិតិវន្ត, ដែលនាំឱ្យខូចប្រសិនបើមិនបានការពារយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្នដោយខ្សែសង្វាក់មួយបានយ៉ាងងាយស្រួល។

ភាពខុសគ្នាពី MOSFET នេះត្រង់ស៊ីស្ទ័របែបផែនវាល

ភាពខុសគ្នាចម្បងពីវាលនោះគឺថា MOSFETs គឺអាចរកបាននៅក្នុងទម្រង់ជាមូលដ្ឋានចំនួនពីរ:

1. ការថយចុះ - ត្រង់ស៊ីស្ទ័រតម្រូវឱ្យមានតង់ស្យុងច្រកទ្វារប្រភពសម្រាប់ឧបករណ៍ប្ដូរទៅ "បិទ" ។ MOSFET របៀបការថយចុះគឺស្មើនឹងការផ្លាស់ប្តូរ "បានបិទជាធម្មតា" ។
2. តិត្ថិភាព - ត្រង់ស៊ីស្ទ័រតម្រូវឱ្យមានតង់ស្យុងច្រកទ្វារប្រភពដើម្បីបើកនៅលើឧបករណ៍។ របៀបទទួលបាននូវ MOSFET គឺស្មើនឹងការផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងទំនាក់ទំនង "បានបិទជាធម្មតា»មួយ។

និមិត្តសញ្ញានៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រនៅលើសៀគ្វី

បន្ទាត់រវាងការតភ្ជាប់នៃការបង្ហូរនិងប្រភពនេះគឺជាឆានែលឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក។ ប្រសិនបើមានដ្យាក្រាមដែលបង្ហាញត្រង់ស៊ីស្ទ័រ MOSFET នេះវាត្រូវបានតំណាងដោយបន្ទាត់តាន់ជាតិខ្លាញ់, ធាតុប្រតិបត្តិការនៅក្នុងរបៀបការថយចុះ។ ចាប់តាំងពីពេលបច្ចុប្បន្ននេះអាចហូរទៅកាន់ច្រកទ្វារបង្ហូរពីសក្តានុពលសូន្យ។ ប្រសិនបើមានឆានែលនេះត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងបន្ទាត់បន្ទាត់ឬខ្មោចបាក់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រតិបត្តិការនៅក្នុងរបៀបតិត្ថិភាពទេព្រោះបច្ចុប្បន្នហូរដោយលេខសូន្យមានសក្តានុពលទ្វារ។ ទិសដៅព្រួញបង្ហាញពីការឆានែលការប្រព្រឹត្ដឬទំប្រភេទ ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក ទំប្រភេទ។ និងត្រង់ស៊ីស្ទ័រក្នុងស្រុកត្រូវបានកំណត់នៅក្នុងវិធីដូចគ្នាជាសមភាគីបរទេសរបស់ខ្លួន។

រចនាសម្ព័ន្ធជាមូលដ្ឋាននៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ MOSFET

ការរចនានៃ MOSFET នេះ (ដែលត្រូវបានរៀបរាប់នៅក្នុងលម្អិតនៅក្នុងអត្ថបទនេះ) គឺខុសគ្នាខ្លាំងណាស់ពីវាល។ ប្រភេទនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រទាំងពីរត្រូវបានគេប្រើវាលអគ្គិសនីដែលបង្កើតឡើងដោយតង់ស្យុងច្រកទ្វារនោះ។ ដើម្បីផ្លាស់ប្តូរលំហូរនៃនាវាផ្ទុកបន្ទុកអេឡិចត្រុងក្នុង n-ឆានែលឬការបើកសម្រាប់ឆានែលតាមរយៈការទំប្រភព-បង្ហូរឆានែលនេះ semiconductive ។ អេឡិចត្រូតច្រកទ្វារត្រូវបានដាក់នៅលើកំពូលនៃស្រទាប់ insulating មួយស្តើងខ្លាំងណាស់និងមានគូនៃតំបន់ទំប្រភេទតូចក្រោមបង្ហូរនិងប្រភពអេឡិចត្រូ។

មិនអាចអនុវត្តការដាក់កម្រិតដោយឧបករណ៍ទ្វារអ៊ីសូឡង់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រប្រភេទ MOS ទេ។ ដូច្នេះវាគឺអាចធ្វើបានដើម្បីតភ្ជាប់ទៅច្រកទ្វារនៃប្រភព MOSFET ទាំងនេះនៅក្នុងបន្ទាត់រាងប៉ូល (វិជ្ជមានឬអវិជ្ជមាន) ។ វាគឺមានតំលៃកត់សម្គាល់ថាការនាំចូលបន្ថែមទៀតជាញឹកញាប់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រសមភាគីក្នុងស្រុករបស់ពួកគេជាង។

នេះធ្វើឱ្យឧបករណ៍ MOSFET មានប្រយោជន៍យ៉ាងពិសេសជាការប្តូរឬឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិតក្កទេពីព្រោះដោយគ្មានឥទ្ធិពលពីខាងក្រៅ, ពួកគេជាធម្មតាមិនបានធ្វើបច្ចុប្បន្ន។ ហេតុផលសម្រាប់ការតស៊ូទ្វារបញ្ចូលខ្ពស់នេះ។ ដូច្នេះវាគឺជាតូចខ្លាំងឬការត្រួតពិនិត្យការសំខាន់គឺជាការចាំបាច់សម្រាប់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ Mos ។ ព្រោះពួកគេគឺឧបករណ៍ដែលបានគ្រប់គ្រង energized ខាងក្រៅ។

MOSFET របៀបថយចុះ

របៀបការថយចុះកើតឡើងជាច្រើនជាញឹកញាប់តិចជាងការកើនឡើងដោយគ្មានរបៀបតង់ស្យុងលំអៀងដែលបានអនុវត្តទៅកាន់ច្រកទ្វារ។ នោះគឺជា, ឆានែលទទួលបាននៅសូន្យវ៉ុលទ្វារដូច្នេះឧបករណ៍ "បិទធម្មតា" ។ ដ្យាក្រាមដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីយោងទៅបន្ទាត់មួយដែលជាធម្មតាបានបិទរឹងមាំឆានែលការប្រព្រឹត្ដ។

ចំពោះការថយចុះ n-ឆានែលត្រង់ស៊ីស្ទ័រប្រភេទ MOS ដែលជាប្រភពតង់ស្យុងច្រកទ្វារអវិជ្ជមានអវិជ្ជមានវានឹង deplete (ហេតុនេះឈ្មោះ) នៃការធ្វើត្រង់ស៊ីស្ទ័រឆានែលអេឡិចគិតថ្លៃរបស់ខ្លួន។ ដូចគ្នានេះដែរសម្រាប់ឆានែលត្រង់ស៊ីស្ទ័រទំគឺមានការថយចុះនៃប្រភេទ MOS វ៉ុលទ្វារប្រភពមួយវិជ្ជមាន-នេះឆានែលនេះនឹង deplete រន្ធរបស់ខ្លួនដោយគ្មានការផ្លាស់ប្តូរឧបករណ៍នៅក្នុងរដ្ឋដែលមិនមែនជាការធ្វើ។ ប៉ុន្តែការបន្តនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រនេះគឺមិនអាស្រ័យលើអ្វីដែលជារបៀបនៃប្រតិបត្តិការ។

នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀត, របៀបរំលស់លើ MOSFET ឆានែល n:

1. នេះជាវិជ្ជមាននៅក្នុងការបង្ហូរវ៉ុលនេះគឺមានចំនួនធំនៃអេឡិចត្រុងនិងបច្ចុប្បន្ន។
2. វាមានន័យថាវ៉ុលនិងបច្ចុប្បន្នតិចអវិជ្ជមានមួយនៃអេឡិចត្រុង។

ការរៀបបញ្ច្រាសគឺជាការពិតសម្រាប់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រឆានែលផងដែរទំ។ ខណៈពេល MOSFET របៀបការថយចុះគឺស្មើនឹងការផ្លាស់ប្តូរ "ការបើកចំហជាធម្មតា" ។

N-ឆានែលត្រង់ស៊ីស្ទ័រប្រភេទ MOS នៅក្នុងរបៀបថយចុះបាន,

MOSFET របៀបការថយចុះនេះត្រូវបានសាងសង់ឡើងនៅក្នុងវិធីដូចគ្នាថានៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រវាលដែលមានប្រសិទ្ធិភាព។ លើសពីនេះទៅទៀតប្រភពឆានែលបង្ហូរ - ស្រទាប់ប្រព្រឹត្ដជាមួយអេឡិចត្រុងនិងរន្ធដែលមានវត្តមាននៅក្នុងប្រភេទឬ N-ប្រភេទបណ្តាញទំ។ ឆានែលបែបនេះសារធាតុញៀនភាពធន់នឹងផ្លូវបង្កើតជាកម្រិតទាបប្រព្រឹត្ដបង្ហូរនិងចន្លោះពីប្រភពជាមួយវ៉ុលសូន្យ។ ដោយប្រើត្រង់ស៊ីស្ទ័រអ្នកសាកល្បងនេះអាចធ្វើការវាស់វែងនៃចរន្តហើយនិងតង់ស្យុងនៅក្នុងលទ្ធផលនិងការបញ្ចូលរបស់ខ្លួន។

របៀបទទួលបាននូវ MOSFET

ជាទូទៅនៅក្នុងត្រង់ស៊ីស្ទ័រកាន់តែច្រើនគឺជារបៀបការឡើង MOSFET នេះវាគឺជាការវិលត្រឡប់ទៅរបៀបរំលស់នេះ។ មានការធ្វើឆានែលស្រាលឬ undoped doped ដែលធ្វើឱ្យវាមិនមែនជាការប្រព្រឹត្ដ។ នេះនាំឱ្យការពិតដែលថានៅក្នុងរបៀបទំនេរឧបករណ៍នេះមិនបានធ្វើការ (ពេលដែលវ៉ុលលំអៀងទ្វារគឺសូន្យ) ។ ដ្យាក្រាមនេះដើម្បីរៀបរាប់អំពីប្រភេទត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលត្រូវបានប្រើជាប្រភេទ MOS បន្ទាត់ដែលខូចដើម្បីបង្ហាញឆានែលជាធម្មតាបើកធ្វើ។

ដើម្បីកែលម្អ N-ឆានែលប្រភេទ MOS បច្ចុប្បន្នបង្ហូរត្រង់ស៊ីស្ទ័រនឹងហូរតែនៅពេលដែលតង់ស្យុងច្រកទ្វារបានអនុវត្តទៅច្រកទ្វារធំជាងវ៉ុលកម្រិតចាប់ផ្ដើម។ ដោយអនុវត្តតង់ស្យុងវិជ្ជមានទៅកាន់ច្រកទ្វារនៃទំប្រភេទ MOSFET (នោះគឺជារបៀបប្រតិបត្ដិការសៀគ្វីការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានរៀបរាប់នៅក្នុងអត្ថបទនេះ) បានទាក់ទាញអេឡិចត្រុងជាច្រើនទៀតនៅក្នុងទិសដៅនៃស្រទាប់អុកស៊ីដដែលនៅជុំវិញទ្វារនេះដូច្នេះការបង្កើនការកើនឡើងនេះ (ហេតុឈ្មោះ) នៃកម្រាស់ឆានែលដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានលំហូរសេរី នាពេលបច្ចុប្បន្ន។

លក្ខណៈពិសេសរបៀបទទួល

ការបង្កើនតង់ស្យុងច្រកទ្វារនឹងបង្កឱ្យមានការកើតជាវិជ្ជមាននៃការតស៊ូនៅឆានែលនេះ។ វានឹងមិនបង្ហាញអ្នកសាកល្បងត្រង់ស៊ីស្ទ័រ, វាអាចផ្ទៀងផ្ទាត់ការផ្លាស់ប្តូរតែបូរណភាពនេះ។ ដើម្បីកាត់បន្ថយកំណើនសេដ្ឋកិច្ចបន្ថែមទៀត, វាគឺជាការចាំបាច់ដើម្បីបង្កើនបច្ចុប្បន្នបង្ហូរនេះ។ នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀតដើម្បីបង្កើន MOSFET របៀប n ឆានែល:

1. ត្រង់ស៊ីស្ទ័រសញ្ញាវិជ្ជមានបកប្រែចូលទៅក្នុងរបៀបអ្នកដឹកនាំមួយ។
2. គ្មានសញ្ញាឬតម្លៃអវិជ្ជមានរបស់ខ្លួនបកប្រែទៅត្រង់ស៊ីស្ទ័រមួយ nonconductive របៀប។ ដូច្នេះនៅក្នុងរបៀបនៃការ MOSFET បំភ្លឺលម្អិតគឺសមមូលទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរ "ការបើកចំហជាធម្មតា" ។

នេះជាការអះអាងសន្ទនាមានសុពលភាពសម្រាប់របៀបឆានែលបង្កើនទំត្រង់ស៊ីស្ទ័រ Mos ។ នៅសូន្យវ៉ុលឧបករណ៍នៅក្នុង "បិទ" និងឆានែលនេះគឺបើកចំហ។ ការដាក់ពាក្យសុំទៅតម្លៃវ៉ុលអវិជ្ជមាននៃទំទ្វារប្រភេទ MOSFET កើនឡើងនៅក្នុងចរន្តឆានែលដែលបានបកប្រែរបៀបរបស់ខ្លួន "នៅលើ" ។ អ្នកអាចពិនិត្យមើលការប្រើសាកល្បង (ឌីជីថលឬចុច) ។ បន្ទាប់មករបបនេះទទួលបាននូវការ MOSFET ឆានែលទំ:

1. សញ្ញាវិជ្ជមានមួយចេញត្រង់ស៊ីស្ទ័រ "បិទ" ។
2. អវិជ្ជមានរួមបញ្ចូលទាំងត្រង់ស៊ីស្ទ័រនៅក្នុងរបៀប "នៅលើ" មួយ។

របៀបកើនឡើង MOSFET N-ឆានែល

នៅក្នុងការបំភ្លឺលម្អិតដែលបាន MOSFETs របៀបមានប្រសិទ្ធិបញ្ចូលទាបនៅក្នុងរបៀបអ្នកដឹកនាំនិង nonconducting ខ្ពស់បំផុតមួយ។ ដូចគ្នានេះផងដែរគឺមានប្រសិទ្ធិបញ្ចូលមានកំណត់ព្រោះតែខ្ពស់ទ្វារអ៊ីសូឡង់របស់ពួកគេ។ របៀបនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រកើនឡើងត្រូវបានប្រើក្នុង សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា ដើម្បីទទួលបានការច្រកទ្វារតក្ក CMOS និងការផ្លាស់ប្តូនៃសៀគ្វីអំណាចនៅក្នុងសំណុំបែបបទដែលជា PMOS (P-ឆានែល) និង NMOS (N-ឆានែល) បញ្ចូល។ CMOS - MOS ជាការបំពេញនៅក្នុងន័យថាវាគឺជាឧបករណ៍ឡូជីខលមានទាំង PMOS និង NMOS នៅក្នុងការរចនារបស់ខ្លួន។

អំព្លី MOSFET

គ្រាន់តែដូចជាវាល, ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ MOSFET អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើឱ្យអំព្លីថ្នាក់ "មួយ" ។ សៀគ្វី amplifier N-ឆានែលត្រង់ស៊ីស្ទ័រប្រភេទ MOS ក្នុងរបបកើនឡើងប្រភពទូទៅគឺពេញនិយមបំផុត។ អំភ្លី MOSFET របៀបការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងស្រដៀងគ្នាទៅនឹងសៀគ្វីដោយប្រើឧបករណ៍វាល, លើកលែងតែថា MOSFET នេះ (នោះគឺនិងអ្វីដែលប្រភេទមាន, ដែលបានពិភាក្សាខាងលើ) មានប្រសិទ្ធិបញ្ចូលខ្ពស់។

ប្រសិទ្ធិភាពនេះត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយបណ្តាញលំអៀងភាពធន់ទ្រាំបានបង្កើតឡើងដោយការបញ្ចូលនិង R2 R1 រេ។ លើសពីនេះទៅទៀតសញ្ញាទិន្នផលសម្រាប់ប្រភពទូទៅ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រអំព្លី MOSFET នៅក្នុងរបៀបបំភ្លឺលម្អិតបានទេព្រោះត្រូវបានដាក់បញ្ច្រាសនៅពេលដែលវ៉ុលបញ្ចូលគឺមានកម្រិតទាប, បន្ទាប់មកបានអនុម័តត្រង់ស៊ីស្ទ័របើកចំហ។ នេះអាចត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយមាននៅក្នុងក្រុម Arsenal បានសាកល្បងតែប៉ុណ្ណោះ (ឌីជីថលឬចុច) ។ នៅបញ្ចូលក្នុងត្រង់ស៊ីស្ទ័រខ្ពស់តង់ស្យុងនៅលើរបៀបដែលជាតង់ស្យុងទិន្នផលមានកម្រិតទាបខ្លាំងណាស់។