12.15 : MOSFET

Tranzystor polowy typu metal-tlenek-półprzewodnik (MOSFET) odgrywa kluczową rolę w nowoczesnej elektronice dzięki swojej wszechstronności oraz wydajności w kontrolowaniu prądów elektrycznych. To urządzenie, znane również jako IGFET, MISFET i MOSFET. Posiada trzy główne terminale: źródło, drenaż i brama. Tranzystory MOSFET dzielą się na typy n-kanałowe i p-kanałowe w oparciu o charakterystykę domieszkowania ich podłoża oraz obszarów źródła lub drenu.

W N-MOSFET struktura obejmuje obszary źródła i drenu typu n odizolowane od podłoża typu p za pomocą diod p-n o polaryzacji zaporowej. Bramka, złożona z metalowej płytki umieszczonej na warstwie tlenku i styku omowego na podłożu, tworzy cztery zaciski MOSFET-u. W normalnych warunkach, gdy do bramki nie jest przyłożone napięcie, N-MOSFET pozostaje wyłączony, a od źródła do drenu nie płynie żaden znaczący prąd, z wyjątkiem znikomego prądu upływowego.

Jednakże zastosowanie dodatniego polaryzacji bramki N-MOSFET tworzy kanał n, ułatwiający przepływ dużego prądu. Przewodność tego kanału można regulować poprzez zmianę napięcia bramki, co pozwala na precyzyjną kontrolę nad prądem pomiędzy stałym źródłem a obszarami drenu.

Tranzystory MOSFET są integralnymi komponentami w różnych zastosowaniach, od mikroprocesorów w smartfonach i laptopach po systemy zarządzania energią w pojazdach elektrycznych. Ich zdolność do skutecznego kontrolowania prądu przy minimalnych stratach mocy czyni je niezbędnymi w rozwoju technologii w różnych sektorach.