12.16 : خصائص ترانزستورMOSFET

The essential parameters of MOSFETs include the channel length, the channel width, the oxide thickness, the junction depth, and the substrate doping.

With zero gate voltage, the source-to-drain electrodes form two back-to-back p-n junctions, allowing only a reverse-leakage current from the source to the drain. This is known as the cutoff region.

A positive bias at the gate converts the MOS structure to form a surface inversion layer or n-channel between two n-plus regions.

With minor drain voltage, electrons flow from the source to the drain through the conducting channel, acting as a resistor, with its conductance adjustable via the gate voltage. This is the linear region where the drain current is proportional to the drain-source voltage.

Each MOSFET has a threshold voltage, the minimum gate-source voltage necessary to create a conducting path between the source and the drain.

As the drain voltage increases, it saturates, reducing the inversion layer thickness near the edge of the channel length to zero. This pinch-off point marks the start of the saturation region, where the drain current remains constant despite an increasing drain voltage.

تلعب الترانزستورات ذات التأثير الميداني لأشباه الموصلات وأكسيد المعدن، أو MOSFETs، دورًا حاسمًا في الدوائر الإلكترونية. يتم استخدامها في المقام الأول لتضخيم وتبديل الإشارات.

تؤثر العديد من العوامل الحيوية على وظائفها، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات النظرية والإلكترونية. أولاً، تعد أبعاد القناة، وتحديدًا الطول والعرض، أمرًا محوريًا. ويؤثر حجم هذه القنوات على قدرة الترانزستور على حمل التيار وسرعات التحويل؛ تتيح القنوات الأقصر عادةً التشغيل بشكل أسرع. بعد ذلك، تعمل سماكة الأكسيد، وهي طبقة ثاني أكسيد السيليكون التي تفصل البوابة عن القناة، على تعديل تحكم البوابة في القناة. تعمل الأكاسيد الرقيقة على زيادة سعة البوابة، مما يعزز هذا التحكم.

هناك عامل مهم آخر وهو عمق الوصلة وتنشيط الركيزة، والذي يضبط جهد عتبة MOSFET ويتحكم في تيارات التسرب. يؤدي التنشيط إلى تعديل خصائص أشباه الموصلات عن طريق إدخال الشوائب.

من الناحية التشغيلية، تعرض الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) ثلاث مناطق متميزة بناءً على جهد البوابة إلى المصدر.

في منطقة القطع، يكون الترانزستور متوقفًا عن العمل، ولا يُظهر أي مسار موصل بين المصدر والمصرف، مما يحد من التيار إلى الحد الأدنى من التسرب العكسي.
تتظهر المنطقة الخطية عندما يتجاوز V_GS العتبة ويكون V_DS (جهد التصريف إلى المصدر) منخفضًا. هنا، يعمل الترانزستور كمقاوم متغير حيث يتناسب تيار التصريف (I_D) بشكل مباشر مع V_DS، المشكل بواسطة V_GS.
في منطقة التشبع، تزداد هضاب I_D على الرغم من V_DS بسبب تأثير الضغط، حيث تضيق القناة القريبة من المصرف، مما يحد من تدفق التيار الإضافي.

تحدد ظروف التشغيل هذه كيفية تنفيذ الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) في الدوائر، خاصة عندما يكون التحكم الإلكتروني الدقيق مطلوبًا.

Tags

MOSFET Metal oxide semiconductor Field effect Transistor Electronic Circuits Signal Amplification Switching Signals Channel Dimensions Oxide Thickness Gate Capacitance Junction Depth Substrate Doping Threshold Voltage Leakage Currents Cutoff Region Linear Region Saturation Region Drain Current

From Chapter 12:

article

Now Playing

12.16 : خصائص ترانزستورMOSFET

Transistors

336 Views

article

12.1 : الترانزستور ثنائي القطب

Transistors

514 Views

article

12.2 : تكوينات BJT

Transistors

373 Views

article

12.3 : مبدأ عمل BJT

Transistors

377 Views

article

12.4 : خصائص BJT

Transistors

622 Views

article

12.5 : طرق تشغيل BJT

Transistors

939 Views

article

12.6 : الاستجابة الترددية لـ BJT

Transistors

725 Views

article

12.7 : تردد القطع لـ BJT

Transistors

626 Views

article

12.8 : تبديل ترانزيستورات BJTs

Transistors

363 Views

article

12.9 : مكبرات الصوت BJT

Transistors

331 Views

article

12.10 : تحليل الإشارة الصغيرة لمضخمات BJT

Transistors

950 Views

article

12.11 : ترانزستور التأثير الميداني

Transistors

294 Views

article

12.12 : خصائص JFET

Transistors

368 Views

article

12.13 : انحياز FETs

Transistors

212 Views

article

12.14 : مكثف MOS

Transistors

692 Views

See More

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved