ترانزیستور اثر میدانی (Mosfet) ساختمان داخلی و نحوه عملکرد ؛ نحوه تست (مهندسی برق _ الکترونیک) (قسمت دوم )
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )
نکته : ترانزیستور ماسفت mosfet حداقل ولتاژی را که لازم است بین گیت ــ سورس برای (راه اندازی) اعمال شود تا جریان درین برقرار گردد، ولتاژ آستانه شدن ترانزیستور ماسفت میگویند و آن را (th(VGS) Threshold ) نشان میدهند.
در ترانزیستور ماسفت MOSFET از همین روی، وقتی گیت به عنوان ورودی این ترانزیستور در نظر گرفته میشود، هیچ اثر بارگذاری بر روی طبقات قبلی خود در مدار نمی‌گذارد و ترانزیستور در این حالت امپدانس ورودی بسیار بالایی دارد. عمده تفاوت ماسفِت با ترانزیستور JFET در این است که گیت ترانزیستورهای ماسفِت MOSFET توسط لایه‌ای از اکسید سیلیسیوم (SiO2) از کانال مجزا شده‌است.
ترانزیستور ماسفت mosfet حداقل ولتاژی را که لازم است بین گیت ــ سورس برای (راه اندازی) اعمال شود تا جریان درین برقرار گردد، ولتاژ آستانه شدن ترانزیستور ماسفت میگویند و آن را (th(VGS) Threshold ) نشان میدهند. مقدار نامی این ولتاژ در حدود ٢ ولت است. هنگامی که کانال شکل گرفت، هرقدر VGS بیشتر شود عرض کانال افزایش مییابد و مقاومت بین درین و سورس کم میشود. در این حالت جریان درین به ازای یک ولتاژ معین درین سورس افزایش مییابد. افزایش ولتاژ درین سورس (VDS (جریان درین ) را نیز افزایش میدهد. این افزایش جریان با گذشتن VDS از حد بحرانی متوقف میشود.
ترانزیستور ماسفت قدرت (EMOSFET) :
وقتی به گیت پتانسیل مثبتی میدهیم کانال در مجاورت گیت، بین سورس و درین شکل میگیرد. MOSFET هـای قـدرت کـه MOSFET LD (نامگذاری شده اند ) Laterally Diffused MOSFET) ساختاری با کانال عرضی متفاوت با EMOSFET دارند و از نوع بهبود یافته هستند و برای کاربرد در قدرت های بالا طراحی شده اند.کانال در این قطعه نسبت به EMOSFET های متداول،کوتاهتر است در نتیجه مقاومت کمتری ایجاد میکند. این خاصیت سبب تحمل ولتاژ بالاتر وعبور جریان بیشتر میشود. در این نوع MOSFET ها وقتی گیت مثبت میشود، کانال+n و -n نفوذ p و بین دو ناحیه خیلی کوتاهی از نوع n در لایه میکند و موجب برقراری جریان بین درین و سورس میشود.
عملکرد و ساختمان داخلی ماسفت قدرت VMOSFET ها :
مثال دیگــری از MOSFET های قدرت VMOSFETها هســتند که برای قدرت بالاتر طراحی شده اند. دراین نوع MOSFET ها کانال کوتاهتر وعریض تر اســت لذا مقاومت کمتری را بین درین و سورس ایجاد میکنــد. درنهایت جریان بیشتری میتواند از کانال عبور نماید. VMOSFET توان تلفاتی بیشتری دارد و پاســخ فرکانســی آن مطلوبتر است.ساختار کانال عمودی و به صورت شیاری V شکل است. این نوع MOSFET ها دو اتصال سورس دارند و اتصال گیتدر بالا و درین در پایین قراردارد. کانال به صورت عمودی و بین +n وn و در حد فاصل درین و سورس دردو طرف شیار دو لایه V شکل نفوذ داده میشود. کانال هنگامی ایجاد میشود که ولتاژ گیت نسبت به سورس مثبت شود.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )