Neno "MOSFET," limesimama kwa transistor ya athari ya chuma-oxide-semiconductor, inakaribisha kufikiria upya kwa sababu ya kihistoria kwamba vifaa vya metali tu vinatumika kwa lango.Hapo awali, lango lilikuwa kweli metali;Walakini, mabadiliko ya kiteknolojia yalileta polysilicon mbele kama nyenzo maarufu za lango.MOSFETs kimsingi ni jamii ya transistors za athari za uwanja-wa lango (IGFETs).Licha ya utofauti unaowezekana katika vifaa vya lango vinavyoenea zaidi ya oksidi za chuma, MOSFET zinaendelea kuwa uwakilishi wa kawaida zaidi ndani ya mfumo huu.
Safu ya dioksidi ya silicon ndani ya MOSFET ni sehemu muhimu, inafanya kazi kama kizuizi cha kuhami kilichowekwa juu ya kituo.Unene wake, ulioandaliwa kwa uangalifu katika kukabiliana na voltage ya kiutendaji ya kifaa, huanzia makumi hadi mamia ya angstroms.Mabadiliko katika wazo hili la unene kwa uwezo wa kifaa kusimamia voltage, kudai ulinganifu dhaifu katika muundo wa semiconductor.Uhandisi huu mgumu unaangazia umakini unaohusika katika maendeleo ya vifaa vya elektroniki vya kisasa.
Silicon hutawala kama semiconductor inayotumika katika kutengeneza MOSFET.Kwenye mpaka wa uvumbuzi, vifaa kama SIGE na GAAS vimejaribiwa, haswa kupitia michakato iliyotengenezwa na kampuni kama IBM.Wakati mbadala hizi zinaonyesha ahadi, zinakutana na vizuizi vinavyohusiana na kuunda tabaka za hali ya juu za oksidi.Kwa wataalamu katika tasnia, uelewa wa kina wa sifa hizi za nyenzo ni kuangazia, kufunua maelewano na tathmini muhimu wakati wa kuchagua kati ya vifaa tofauti vya semiconductor.
Operesheni ya msingi ya MOSFET ni msingi wa kudhibiti mtiririko wa sasa kwa kuunda safu ya inversion kwenye kituo.Safu hii ya ubadilishaji hutolewa wakati kizingiti maalum cha voltage kinafikiwa kati ya lango na chanzo, kubadilisha harakati za elektroni ndani ya kituo.Kwa kurekebisha voltage ya lango, mtu anaweza kudhibiti mtiririko wa sasa, kuwezesha uundaji wa mizunguko ya mantiki na ukuzaji wa ishara -akin kwa conductor inayoongoza orchestra, na kuunda muundo mzuri kupitia muundo wa hila, wenye kusudi.
MOSFET, jiwe la msingi katika ulimwengu wa vifaa vya elektroniki vya kisasa, hufanya kazi kama shukrani ya capacitor kwa usanifu wake tofauti wa chuma-oxide-semiconductor.Kifaa hiki kwa ustadi hujumuisha milango ya polysilicon juu ya dielectric ya dioksidi iliyowekwa kwenye sehemu ndogo ya silicon, kuanzisha msingi wa safu ya teknolojia za semiconductor.Baada ya kutumia voltage, kuna mabadiliko yanayoonekana katika usambazaji wa malipo ndani ya nyenzo za semiconductor.Kwa mfano, katika aina ya P-aina ya MOS, ikiwa voltage inafikia kizingiti fulani, inachukua katika malezi ya safu ya inversion, ambapo elektroni huenea na kuzidisha mashimo.Safu hii ya ubadilishaji inawakilisha kitu muhimu katika operesheni ya MOSFET, kuwezesha udhibiti mzuri wa njia za sasa za kupitisha njia zake.
MOSFET zinasimama kwa sababu ya chanzo chao kilichofafanuliwa vizuri na vituo vya kukimbia, ambavyo ni muhimu kwa kutoa na kukusanya wabebaji wa malipo, mtawaliwa.Mpangilio huu wa usanifu huruhusu mabadiliko halisi ya mtiririko wa sasa, tabia muhimu katika mizunguko ya dijiti na analog.Kuonyesha juhudi za kibinadamu kusimamia rasilimali kwa haki, operesheni hii inahakikisha orchestration ya usawa ya pembejeo na matokeo ili kufikia malengo maalum.
Alama za mzunguko wa MOSFET huja katika mitindo mbali mbali, lakini muundo unaotambuliwa sana hutumia uwasilishaji rahisi wa jiometri.Mstari wa moja kwa moja unawakilisha kituo, na mistari miwili inayoelekeza inaashiria chanzo na kukimbia.Mstari mfupi unaofanana na kituo, kawaida upande wa kushoto, unaashiria lango.Kwa mfano, kama inavyoonyeshwa hapa chini:
Katika hali nyingine, mstari wa moja kwa moja unaowakilisha kituo hubadilishwa na mstari uliopigwa.Hii husaidia kutofautisha kati ya mode ya kukuza na mode-mode-mode.Kwa kuongeza, MOSFETs zimeorodheshwa katika aina mbili: NMOSFETs (N-aina MOSFETs) na PMOSFETS (P-aina MOSFETs).
MOSFET, haswa zile zilizo katika mizunguko iliyojumuishwa, ni vifaa vya terminal nne.Zaidi ya lango la kawaida, chanzo, na vituo vya kukimbia, pia kuna wingi au terminal ya mwili.Alama ya mzunguko wa MOSFET mara nyingi inajumuisha mshale kuashiria aina yake (N-aina au p-aina).
Miongozo ya mshale inayoenea kutoka kwa kituo hadi msingi hutoa kitambulisho hiki:
Ikiwa mshale unaonyesha kutoka kituo hadi msingi, inawakilisha PMOS (P-Channel MOSFET).
Ikiwa mshale unaashiria kutoka msingi hadi kituo, inaashiria NMOS (N-channel MOSFET).
Mwelekezo wa mshale kila wakati hufuata mkutano wa P-to-N, kuhakikisha uwazi katika kutambua aina ya kifaa.
Katika vifaa vya MOSFET visivyo, msingi (wingi) mara nyingi huunganishwa moja kwa moja na chanzo.Hii hurahisisha kifaa kuwa usanidi wa terminal tatu unaotumika katika programu zilizosambazwa.Walakini, kwa miundo iliyojumuishwa ya mzunguko, MOSFET kawaida hushiriki wingi wa kawaida, na kuifanya iwe sio lazima kuashiria polarity ya wingi wazi.Kwa vifaa vya PMOS kwenye mizunguko iliyojumuishwa, duara ndogo huongezwa karibu na terminal ya lango kwenye alama ya mzunguko ili kuzitofautisha kutoka kwa vifaa vya NMOS.
MOSFET zinaweza kugawanywa zaidi katika aina nne kulingana na kituo chao na hali ya kufanya kazi:
Aina ya uboreshaji wa chaneli ya P.
Aina ya kupungua kwa chaneli ya P.
Aina ya Uimarishaji wa N-Channel
Aina ya N-Channel Depletion
Kila aina inaonyesha alama tofauti za mzunguko na mikondo ya tabia ambayo ni muhimu kuelewa tabia zao katika matumizi ya vitendo.Maelezo haya yanaweza kuongoza wahandisi katika kuchagua aina inayofaa ya MOSFET kwa kesi maalum za utumiaji.
Metal-oxide-semiconductor shamba-athari transistor (MOSFET), iliyochukuliwa na Akili ya Maono D. Kahng na M. Atalla mnamo 1960, inaonyesha kitambulisho cha kipekee ikilinganishwa na transistor ya bipolar ya mapema (BJT).Inaendeshwa na udhibiti wa voltage, tofauti na BJT iliyodhibitiwa sasa, muundo wa unipolar wa MOSFETs una sifa za kushangaza, pamoja na saizi ya kawaida na nyongeza za utengenezaji.Utangamano wao na mizunguko iliyojumuishwa yenye watu wengi inasisitiza roho ya uvumbuzi wa MOSFET.Kupitia mageuzi ya kiteknolojia ya kukusudia, MOSFETs zimepitisha majukumu yao ya awali katika vikoa vya dijiti na kujitokeza kama mali muhimu katika mizunguko ya analog, kuonyesha safari ya kubadilika na uboreshaji wa kawaida.
MOSFETs hutoa mchanganyiko wa ufanisi wa gharama na shida-kipengele ambacho huonekana sana ndani ya mazingira ya semiconductor yanayozidi kuongezeka kwa ufanisi wa gharama na miniaturization.Mbinu za kisasa za lithographic zinawezesha ushupavu huu, kuhakikisha kuwa vifaa vinakuwa vikali, transistors hukusanyika zaidi wakati wa kudumisha uwezo wao.
Kuondoa asili mbili ya BJTs, ambayo hutumia elektroni na mashimo kama wabebaji wa malipo, MOSFETs hutegemea elektroni (N-channel) au shimo (p-channel).Utegemezi huu wa umoja kwa wabebaji wengi hupunguza mahitaji ya nguvu, na kutoa MOSFET kwa ufanisi sana katika hali za chini za sasa.Mabadiliko yaliyoletwa na chanzo kinachoweza kubadilika na vituo vya kukimbia, pamoja na polarity ya lango la kusanidi, hupanua matumizi yao.Unyenyekevu huu wa kimuundo wa asili hurekebisha muundo wa mzunguko na kuongeza rasilimali zote na wakati.
Wakati wa trajectory kuelekea matumizi ya nguvu iliyopunguzwa, MOSFETs hupata umuhimu mkubwa, haswa katika vifaa vya kubebea, vifaa vya betri na mfumo mzuri wa nishati.Uboreshaji wao katika kufanya kazi chini ya hali ya chini ya voltage hulingana bila mshono na trajectory ya mizunguko ya kisasa iliyojumuishwa, ambapo kupunguza matumizi ya nguvu ni uzingatiaji wa kati.Maelewano haya na maendeleo ya tasnia yanaongeza umuhimu usio na wakati wa teknolojia ya MOSFET katika kutengeneza njia ya maendeleo ya elektroniki ya baadaye.
Ndani ya mzunguko wa redio (RF), MOSFET mbili za lango bora katika kutoa uwezo wa kudhibiti wenye usawa.Vipengele hivi, pamoja na milango yao miwili inayoweza kudhibitiwa, ni sawa na programu zinazohitaji marekebisho ya kisasa ya faida na mabadiliko ya frequency.Kubadilika kwao katika kurekebisha vigezo vya ishara hutoa njia iliyosafishwa ya kuongeza utendaji katika usanifu wa mzunguko wa ndani, kuonyesha uelewa wa kina wa uwezo wao.
Inafanya kazi bila hitaji la voltage ya lango iliyotumiwa kwa sababu ya uchafu wa asili, kupungua kwa MOSFETs hutumika kama swichi za kawaida, kutoa chaguo tofauti ikilinganishwa na jadi inayotumika ya mode ya kawaida katika hali ya kawaida.Ufahamu wa vitendo unaonyesha utendaji wao thabiti katika usanidi maalum wa nguvu ya chini, kupanua matumizi ya kazi ya teknolojia ya MOSFET.
Mara baada ya kusherehekewa kwa sababu ya fomu ya kompakt, mizunguko ya mantiki ya NMOS imebadilishwa hatua kwa hatua na mantiki ya CMOS tangu katikati ya miaka ya 1980.Sababu kubwa ya mabadiliko haya ni matumizi ya nguvu ya asili kwa mizunguko ya NMOS.Teknolojia ya CMOS hupunguza suala hili, ikitoa ufanisi ulioinuliwa na kupunguza matokeo ya mafuta, na hivyo kuweka alama mpya katika muundo wa mzunguko wa elektroniki.
Ubunifu wa muundo wa wima wa MOSFETs ni muhimu kwa kusimamia mikondo na voltages zilizoongezeka.Kuchunguza uunganisho wa voltage ya kuvunjika, uwezo wa sasa, na vitu kama vile kuweka kando ya vipimo vya kituo kunasisitiza matumizi yao katika muktadha wa nguvu ya juu.Kwa kurekebisha kwa uangalifu vigezo hivi vya muundo, maendeleo makubwa katika malazi ya nguvu hupatikana, yanalingana na mahitaji yanayotokea ya ufanisi na uimara katika vifaa vya elektroniki.Kama mahitaji ya vifaa vya kutegemewa zaidi na bora hukua, ndivyo pia uvumbuzi ndani ya maendeleo ya nguvu ya MOSFET.
2023/12/28
2024/04/22
2024/01/25
2024/07/29
2023/12/28
2023/12/28
2023/12/26
2024/04/16
2024/04/29
2023/12/28