N-kanavainen MOSFET, N-kanavainen metallioksidipuolijohdekenttätransistori, on tärkeä MOSFET-tyyppi. Seuraavassa on yksityiskohtainen kuvaus N-kanavaisista MOSFETeista:
I. Perusrakenne ja koostumus
N-kanavainen MOSFET koostuu seuraavista pääkomponenteista:
Portti:ohjausliittimeen muuttamalla hilajännitettä ohjaamaan johtavaa kanavaa lähteen ja nielun välillä.· ·
Lähde:Virran ulosvirtaus, yleensä kytketty piirin negatiiviseen puolelle.· ·
Valua: virran sisäänvirtaus, joka on yleensä kytketty piirin kuormaan.
Substraatti:Yleensä P-tyyppinen puolijohdemateriaali, jota käytetään MOSFETien substraattina.
Eristin:Portin ja kanavan välissä sijaitseva se on yleensä valmistettu piidioksidista (SiO2) ja toimii eristeenä.
II. Toimintaperiaate
N-kanavaisen MOSFETin toimintaperiaate perustuu sähkökenttävaikutukseen, joka etenee seuraavasti:
Katkaisutila:Kun hilajännite (Vgs) on pienempi kuin kynnysjännite (Vt), hilan alapuolelle ei muodostu N-tyypin johtavaa kanavaa P-tyypin substraattiin, ja siksi katkaisutila lähteen ja nielun välillä on paikallaan. ja virta ei voi kulkea.
Johtavuustila:Kun hilajännite (Vgs) on korkeampi kuin kynnysjännite (Vt), hilan alapuolella olevat P-tyypin substraatin reiät hylätään muodostaen tyhjennyskerroksen. Hilajännitteen kasvaessa edelleen elektronit vetäytyvät P-tyypin substraatin pintaan muodostaen N-tyypin johtavan kanavan. Tässä vaiheessa lähteen ja nielun välille muodostuu reitti ja virta voi virrata.
III. Tyypit ja ominaisuudet
N-kanavaiset MOSFETit voidaan luokitella eri tyyppeihin niiden ominaisuuksien mukaan, kuten Enhancement-Mode ja Depletion-Mode. Niiden joukossa Enhancement-Mode MOSFETit ovat katkaisutilassa, kun hilajännite on nolla, ja niiden on käytettävä positiivista hilajännitettä johtaakseen; kun taas tyhjennystilan MOSFETit ovat jo johtavassa tilassa, kun hilajännite on nolla.
N-kanavaisilla MOSFETeillä on monia erinomaisia ominaisuuksia, kuten:
Korkea tuloimpedanssi:MOSFETin hila ja kanava on eristetty eristekerroksella, mikä johtaa erittäin korkeaan tuloimpedanssiin.
Matala melu:Koska MOSFETien toimintaan ei liity vähemmistökantoaaltojen ruiskuttamista ja yhdistämistä, kohina on alhainen.
Pieni virrankulutus: MOSFETeillä on alhainen virrankulutus sekä päällä että pois päältä.
Nopeat kytkentäominaisuudet:MOSFETeillä on erittäin nopeat kytkentänopeudet ja ne sopivat suurtaajuuspiireihin ja suurnopeisiin digitaalipiireihin.
IV. Käyttöalueet
N-kanavaisia MOSFET-laitteita käytetään laajasti erilaisissa elektronisissa laitteissa niiden erinomaisen suorituskyvyn ansiosta, kuten:
Digitaaliset piirit:Logiikkaporttipiirien peruselementtinä se toteuttaa digitaalisten signaalien käsittelyn ja ohjauksen.
Analogiset piirit:Käytetään avainkomponenttina analogisissa piireissä, kuten vahvistimissa ja suodattimissa.
Tehoelektroniikka:Käytetään tehoelektronisten laitteiden, kuten kytkentävirtalähteiden ja moottorikäyttöjen, ohjaamiseen.
Muut alueet:Kuten LED-valaistus, autoelektroniikka, langaton viestintä ja muut alat ovat myös laajalti käytössä.
Yhteenvetona voidaan todeta, että N-kanavainen MOSFET on tärkeä puolijohdelaite, jolla on korvaamaton rooli nykyaikaisessa elektroniikkatekniikassa.
Postitusaika: 13.9.2024