Mikä on MOSFET?

MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) on puolijohdelaite. MOSFETia käytetään yleisimmin tehoelektroniikan alalla. Puolijohde on valmistettu valmistetusta materiaalista, joka ei toimi eristeenä eikä johtimena. Eristin on luonnollinen materiaali, joka ei johda sähköä, kuten kuiva puukappale. Johdin on luonnollinen materiaali, joka johtaa tai siirtää sähköä. Metallit ovat yleisimpiä esimerkkejä johtimista. Puolijohdemateriaalista, josta MOSFET -kaltaisia ​​laitteita valmistetaan, on sekä eristysominaisuuksia että johtumismuotoisia ominaisuuksia. Mikä tärkeintä, puolijohteet on suunniteltu siten, että johtamis- tai eristysominaisuuksia voidaan hallita.

Transistori on ehkä tunnetuin puolijohdelaite. Varhaiset transistorit käyttävät tekniikkaa, jota kutsutaan kaksinapaiseksi materiaaliksi. Puhdasta piitä voidaan käsitellä tai “vioittaa” – prosessia, jota kutsutaan “dopingiksi”. On mahdollista valmistaa joko p -tyyppistä (positiivista) materiaalia tai n -tyyppistä (negatiivista) materiaalia riippuen materiaalista, jota käytetään “pilaamaan” tai korruptoimaan puhdasta piitä. Jos yhdistät p- ja n -tyyppistä materiaalia, sinulla on kaksisuuntainen laite. Transistori on perusesimerkki bipolaarisesta laitteesta. Transistorissa on kolme liitintä, keräin, emitteri ja pohja. Tukiaseman virtaa käytetään ohjaamaan virran kulkua emitterin ja keräimen välillä.

MOSFET -tekniikka on parannus kaksisuuntaiseen tekniikkaan. Sekä n- että p -tyyppistä materiaalia käytetään edelleen, mutta metallioksidieristeitä lisätään suorituskyvyn parantamiseksi. Päätelaitteita on edelleen tyypillisesti vain kolme, mutta niillä on nyt seuraavat nimet, lähde, tyhjennys ja portti. Nimen kenttäefektiosa viittaa menetelmään, jota käytetään elektronin tai virran ohjaamiseen laitteen läpi. Virta on verrannollinen portin ja viemärin väliin kehittyvään sähkökenttään.

Toinen erittäin merkittävä parannus bipolaariseen tekniikkaan verrattuna on se, että MOSFET: llä on positiivinen lämpötilakerroin. Tämä tarkoittaa sitä, että kun laitteen lämpötila nousee, sen taipumus johtaa virtaa laskee. Tämän ominaisuuden ansiosta suunnittelija voi helposti käyttää sitä rinnakkain järjestelmän kapasiteetin lisäämiseksi. Kaksisuuntainen deice vaikuttaa päinvastaisesti.

MOSFET -tekniikan avulla rinnakkain olevat laitteet jakavat luonnollisesti virran keskenään. Jos yksi laite yrittää johtaa enemmän kuin sen osuus, se lämpenee ja taipumus johtaa virtaa vähenee aiheuttaen laitteen läpi kulkevan virran pienenemisen, kunnes kaikki laitteet jakavat jälleen tasaisesti.

Toisaalta bipolaariset laitteet rinnakkain lisäävät lämpötilaa, jos yksi laite alkaa johtaa enemmän virtaa. Tämä tarkoittaa, että tähän laitteeseen siirtyy enemmän virtaa, mikä johtaa edelleen lämpötilan nousuun ja virran lisääntymiseen. Tämä on karannut tila, joka tuhoaa laitteen nopeasti. Tästä syystä bipolaaristen laitteiden yhdistäminen rinnakkain on paljon vaikeampaa, ja siksi MOSFET -laitteet ovat nyt suosituin tehopuolijohdetyyppinen transistori.