12.15 : Транзистор MOSFET

Полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (MOSFET) играет ключевую роль в современной электронике благодаря своей универсальности и эффективности в управлении электрическими токами. Это устройство, также известное как IGFET, MISFET и MOSFET, имеет три основных терминала: Источник, Сток и Ворота. MOSFET подразделяются на типы n-канальных и p-канальных в зависимости от характеристик легирования их подложки и областей истока или стока.

Структура n-MOSFET включает в себя области истока и стока n-типа, изолированные от подложки p-типа с помощью pn-диодов с обратным смещением. Затвор, состоящий из металлической пластины, расположенной поверх оксидного слоя, и омического контакта на подложке, образует четыре вывода MOSFET. В нормальных условиях, когда на затвор не подается напряжение, n-MOSFET остается выключенным, при этом от истока к стоку не течет значительный ток, за исключением незначительного тока утечки.

Однако, применение положительного смещения к затвору n-MOSFET создает n-канал, облегчающий протекание большого тока. Проводимость этого канала можно регулировать, изменяя напряжение затвора, что позволяет точно контролировать ток между фиксированными областями истока и стока.

Транзисторы MOSFET являются неотъемлемыми компонентами различных приложений: от микропроцессоров в смартфонах и ноутбуках до систем управления питанием в электромобилях. Их способность эффективно контролировать ток с минимальными потерями мощности делает их незаменимыми в развитии технологий в различных секторах.