MOS الترانزستور: مبدأ التشغيل والنطاق

MOS الترانزستور: مبدأ التشغيل والنطاق
MOS الترانزستور: مبدأ التشغيل والنطاق
Anonim

أدت دراسة خصائص مادة مثل أشباه الموصلات إلى اكتشافات ثورية. بمرور الوقت ، ظهرت التقنيات التي جعلت من الممكن تصنيع الثنائيات ، و MOSFET ، والثايرستور وعناصر أخرى على نطاق صناعي. لقد نجحوا في استبدال الأنابيب المفرغة وجعلوا من الممكن تنفيذ الأفكار الأكثر جرأة. تُستخدم عناصر أشباه الموصلات في جميع مجالات حياتنا. إنها تساعدنا في معالجة كميات هائلة من المعلومات ؛ يتم إنتاج أجهزة الكمبيوتر ومسجلات الأشرطة والتلفزيونات وما إلى ذلك على أساسها.

ممسحة الترانزستور
ممسحة الترانزستور

منذ اختراع أول ترانزستور ، وكان ذلك عام 1948 ، مضى الكثير من الوقت. ظهرت أنواع مختلفة من هذا العنصر: نقطة الجرمانيوم ، والسيليكون ، والتأثير الميداني أو الترانزستور MOS. كلها تستخدم على نطاق واسع في المعدات الإلكترونية. لا تتوقف دراسة خواص أشباه الموصلات في عصرنا هذا.

أدت هذه الدراسات إلى ظهور جهاز مثل MOSFET. يعتمد مبدأ عملها على حقيقة أنه تحت تأثير المجال الكهربائي (ومن ثم اسم آخر - الحقل) ، تتغير الموصليةالطبقة السطحية لأشباه الموصلات الموجودة في الواجهة مع عازل. تستخدم هذه الخاصية في الدوائر الإلكترونية لأغراض مختلفة. يحتوي MOSFET على هيكل يسمح بتخفيض المقاومة بين الصرف والمصدر إلى الصفر تقريبًا تحت تأثير إشارة التحكم.

ممسحة مبدأ العمل الترانزستور
ممسحة مبدأ العمل الترانزستور

خصائصه تختلف عن "المنافس" ثنائي القطب. هم الذين يحددون نطاق تطبيقه.

  • يتم ضمان الأداء العالي من خلال تصغير الكريستال نفسه وخصائصه الفريدة. هذا يرجع إلى بعض الصعوبات في الإنتاج الصناعي. يتم حالياً إنتاج بلورات ذات بوابة 0.06 ميكرومتر
  • تسمح السعة العابرة الصغيرة لهذه الأجهزة بالعمل في دوائر عالية التردد. على سبيل المثال ، يتم استخدام LSI مع استخدامها بنجاح في اتصالات الهاتف المحمول.
  • المقاومة الصفرية تقريبًا التي تتمتع بها MOSFET في حالتها المفتوحة تسمح باستخدامها كمفاتيح إلكترونية. يمكن استخدامها في دوائر توليد الإشارات عالية التردد أو تجاوز العناصر مثل أمبير المرجع.
  • يتم استخدام الأجهزة القوية من هذا النوع بنجاح في وحدات الطاقة ويمكن تضمينها في دوائر الحث. من الأمثلة الجيدة على استخدامها هو محول التردد.
الترانزستورات الممسحة
الترانزستورات الممسحة

عند تصميم مثل هذه العناصر والعمل معها ، من الضروري مراعاة بعض الميزات. MOSFETs حساسة للجهد العكسي وهي سهلةخارج النظام. عادة ما تستخدم الدوائر الاستقرائية ثنائيات شوتكي السريعة لتخفيف نبض الجهد العكسي الذي يحدث أثناء التبديل.

آفاق استخدام هذه الأجهزة كبيرة جدًا. يسير تحسين تكنولوجيا تصنيعها على طول مسار تقليل البلورة (تحجيم الغالق). تدريجيًا ، تظهر أجهزة قادرة على التحكم في المزيد والمزيد من المحركات الكهربائية القوية.

موصى به: