12.16 : MOSFET'in Özellikleri

Metal oksit yarı iletken alan etkili Transistörler veya MOSFET'ler elektronik devrelerde kritik bir rol oynar. Öncelikle sinyalleri yükseltmek ve değiştirmek için kullanılırlar.

Çeşitli temel parametreler, teori ve elektronik uygulamaları için çok önemli olan işlevselliklerini etkiler. İlk olarak, kanal boyutları, tam olarak uzunluk ve genişlik, çok önemlidir. Bu kanalların boyutu transistörün akım taşıma kabiliyetini ve anahtarlama hızlarını etkiler; daha kısa kanallar tipik olarak daha hızlı çalışmayı sağlar. Daha sonra, geçidi kanaldan ayıran silikon dioksit tabakası olan oksit kalınlığı, geçidin kanal üzerindeki kontrolünü modüle eder. Daha ince oksitler geçit kapasitansını artırarak bu kontrolü güçlendirir.

Bir diğer önemli faktör, MOSFET'in eşik voltajını ayarlayan ve kaçak akımları kontrol eden bağlantı derinliği ve alt tabaka katkısıdır. Doping, yabancı maddeleri ekleyerek yarı iletkenin özelliklerini değiştirir.

Operasyonel olarak MOSFET'ler, kapıdan kaynağa voltaja bağlı olarak üç farklı bölge sergiler.

• Kesim Bölgesinde transistör kapalıdır ve kaynak ile boşaltma arasında iletken bir yol göstermez, bu da akımı minimum ters sızıntıyla sınırlandırır.
• Doğrusal Bölge, V_GS eşiği aştığında ve V_DS (kaynağa boşaltma voltajı) düşük olduğunda ortaya çıkar. Burada transistör, boşaltma akımının (I_D) V_GS tarafından modüle edilen V_DS ile doğrudan orantılı olduğu değişken bir direnç gibi davranır.
• Doygunluk Bölgesi'nde, drenaj yakınındaki kanalın daraldığı ve daha fazla akım akışını kısıtladığı sıkışma etkisi nedeniyle V_DS'ye rağmen I_D platoları artar.

Bu çalışma koşulları, özellikle hassas elektronik kontrolün gerekli olduğu durumlarda MOSFET'lerin devrelerde nasıl uygulanacağını belirler.