MOSFETs - نوع التحسين ، نوع النضوب

جرب أداة القضاء على المشاكل





نوعان رئيسيان من FETs الموجودة حاليًا هما: JFETs و MOSFETs.

يمكن تصنيف MOSFETs إلى نوع استنفاد و نوع التحسين. يحدد كلا النوعين الوضع الأساسي لتشغيل MOSFETs ، في حين أن المصطلح MOSFET نفسه هو اختصار لترانزستور تأثير المجال من أكسيد المعادن وأشباه الموصلات.



نظرًا لحقيقة أن كلا النوعين لهما خصائص عمل مختلفة ، سنقوم بتقييم كل منهما على حدة في مقالات مختلفة.

الفرق بين تعزيز ونضوب MOSFET

بشكل أساسي ، على عكس وحدات MOSFET التعزيزية ، فإن MOSFETs النضوب في حالة تشغيل حتى في وجود 0 فولت عبر المحطات الطرفية من البوابة إلى المصدر (VGS).



من أجل تحسين MOSFET ، يجب أن يكون الجهد من البوابة إلى المصدر (VGS) أعلى من جهد عتبة البوابة إلى المصدر (VGS (th)) من أجل جعلها تتصرف .

ومع ذلك ، بالنسبة لاستنفاد قناة N MOSFET ، تكون قيمة VGS (th) أعلى من 0 V. وهذا يعني أنه حتى لو كان VGS = 0 V ، فإن MOSFET النضوب قادر على إجراء التيار. لإيقاف تشغيله ، يجب تقليل VGS الخاص بـ MOSFET المستنفد إلى ما دون VGS (th) (سلبي).

في هذه المقالة سنناقش نوع النضوب MOSFET ، والذي يقال أن له خصائص مطابقة ل JFET. التشابه بين القطع والتشبع بالقرب من أناDSS.

البناء الأساسي

n- قناة استنفاد من نوع MOSFET.

يوضح الشكل 5.23 الهيكل الداخلي الأساسي للـ MOSFET من نوع n-channel.

يمكننا العثور على كتلة من مادة من النوع p تم إنشاؤها باستخدام قاعدة من السيليكون. هذه الكتلة تسمى الركيزة.

الركيزة هي القاعدة أو الأساس الذي يتم بناء MOSFET عليه. بالنسبة لبعض MOSFETs ، فهي مرتبطة داخليًا بمحطة 'المصدر'. أيضًا ، تقدم العديد من الأجهزة مخرجات إضافية في شكل SS ، تتميز بـ 4 أطراف MOSFET ، كما هو موضح في الشكل 5.23

يتم توصيل أطراف الصرف والمصدر من خلال ملامسات موصلة لمواقع n-doped ، ويتم توصيلها من خلال قناة n ، كما هو موضح في نفس الشكل.

ترتبط البوابة أيضًا بطبقة معدنية ، على الرغم من أنها معزولة عن القناة n عبر طبقة دقيقة من ثاني أكسيد السيليكون (SiOاثنين).

SiOاثنينتمتلك شكلاً فريدًا من خصائص العزل تسمى العزل الكهربائي والتي تخلق مجالًا كهربائيًا معاكسًا داخل نفسه استجابةً لمجال كهربائي مطبق خارجيًا.

كونها طبقة عازلة ، فإن مادة SiOاثنينيقدم لنا المعلومات الهامة التالية:

تم تطوير عزل كامل بين محطة البوابة وقناة mosfet بهذه المادة.

علاوة على ذلك ، إنه بسبب SiOاثنين، بوابة mosfet قادرة على عرض درجة عالية للغاية من مقاومة المدخلات.

نظرًا لخاصية مقاومة المدخلات العالية الحيوية هذه ، فإن تيار البوابة Iجييكاد يكون صفر أمبير لأي تكوين MOSFET متحيز للتيار المستمر.

العملية الأساسية والخصائص

MOSFET من نوع n-Channel المستنفد مع VGS = 0 V والجهد المطبق VDD.

يمكن رؤية AS في الشكل 5.24 ، تم تكوين البوابة إلى جهد المصدر عند صفر فولت عن طريق توصيل المحطتين معًا ، بينما الجهد VDSيتم تطبيقه عبر محطات الصرف والمصدر.

مع الإعداد أعلاه ، يُنشئ جانب التصريف إمكانات إيجابية بواسطة الإلكترونات الحرة ذات القناة n ، جنبًا إلى جنب مع تيار مكافئ عبر قناة JFET. أيضا ، الناتج الحالي الخامسع= 0V لا يزال يتم تحديده على أنه أناDSS، على النحو الوارد في الشكل 5.25

استنزاف ونقل خصائص MOSFET من النوع المستنفد لقناة n.

يمكننا أن نرى أنه في الشكل 5.26 جهد مصدر البوابة Vعتُعطى إمكانات سلبية على شكل -1V.

يحاول هذا الجهد السالب إجبار الإلكترونات على الركيزة p-channel (لأن الشحنات تتنافر) ، وسحب الثقوب من الركيزة p-channel (حيث تجذب الشحنات المعاكسة).

انخفاض في الموجات الحاملة المجانية في القناة بسبب الإمكانات السلبية عند محطة البوابة

اعتمادًا على حجم هذا التحيز السلبي الخامسعهو إعادة تركيب الثقوب والإلكترونات مما يؤدي إلى تقليل الإلكترونات الحرة في القناة n المتاحة للتوصيل. تؤدي المستويات الأعلى من التحيز السلبي إلى ارتفاع معدل إعادة التركيب.

وبالتالي يتم تقليل تيار التصريف مع زيادة حالة التحيز السلبي أعلاه ، وهو ما تم إثباته في الشكل 5.25 لـ V.عمستويات V.ع= -1 ، -2 وما إلى ذلك ، حتى علامة الإقلاع لـ -6V.

يستمر تيار التصريف نتيجة لذلك مع مخطط منحنى النقل تمامًا مثل مخطط a JFET.

الآن ، من أجل V الموجبعالقيم ، ستجذب البوابة الموجبة الإلكترونات الزائدة (الناقلات الحرة) من الركيزة من النوع p ، بسبب تيار التسرب العكسي. سيؤدي هذا إلى إنشاء ناقلات جديدة عن طريق الاصطدامات الناتجة عبر الجسيمات المتسارعة.

نظرًا لأن الجهد من البوابة إلى المصدر يميل إلى الارتفاع بمعدل موجب ، يُظهر تيار التصريف زيادة سريعة ، كما ثبت في الشكل 5.25 لنفس الأسباب الموضحة أعلاه.

تطورت الفجوة بين منحنيات V.ع= 0V و Vع= +1 يُظهر بوضوح المقدار الذي زاد فيه التيار بسبب اختلاف 1 - V من V.ع

نظرًا للارتفاع السريع لتيار التصريف ، يجب أن نكون حذرين بشأن الحد الأقصى لتصنيف التيار ، وإلا فقد يتجاوز حد جهد البوابة الموجب.

على سبيل المثال ، بالنسبة لنوع الجهاز الموضح في الشكل 5.25 ، يتم تطبيق Vع= + 4V قد يتسبب في ارتفاع تيار التصريف عند 22.2 مللي أمبير ، والذي قد يتجاوز حد الانهيار الأقصى (الحالي) للجهاز.

يوضح الشرط أعلاه أن استخدام جهد موجب من البوابة إلى المصدر يولد تأثيرًا معززًا على كمية الحاملات الحرة في القناة ، على عكس Vع= 0 فولت.

هذا هو السبب في أن منطقة جهد البوابة الموجبة على خصائص الصرف أو التحويل تُعرف عمومًا باسم منطقة التحسين . تقع هذه المنطقة بين مستوى القطع ومستوى التشبع لـ IDSSأو منطقة النضوب.

حل مشكلة مثال

المزايا والتطبيقات

على عكس MOSFET في وضع التحسين ، حيث نجد تيار التصريف ينخفض ​​إلى الصفر استجابةً لجهد صفر من البوابة إلى المصدر ، يتميز وضع الاستنفاد الحديث FET بتيار ملحوظ بجهد بوابة صفر. على وجه الدقة ، عادة ما تكون مقاومة التصريف إلى المصدر 100 أوم بجهد صفر.

كما هو موضح في الرسم البياني أعلاه ، فإن مجموعات ON-Resistance(تشغيل)مقابل نطاق الإشارة التناظرية يبدو وكأنه استجابة مسطحة عمليا. تتيح هذه الخاصية ، جنبًا إلى جنب مع مستويات السعة المنخفضة لجهاز نوع الاستنفاد المتقدم هذا ، أن تكون مثالية على وجه التحديد كمفاتيح تناظرية لتطبيقات تبديل الصوت والفيديو.

تتيح خاصية 'التشغيل العادي' الخاصة بوضع النضوب في MOSFET أن يكون الجهاز مناسبًا تمامًا لمنظمي التيار FET الفردي.

يمكن رؤية أحد الأمثلة على الدوائر في الشكل التالي.

يمكن تحديد قيمة Rs باستخدام الصيغة:

رس= VGSإيقاف[1 - (أناد/أناDSS)1/2] / أناد

أين أناد هو مقدار التيار المنظم المطلوب عند الخرج.

تتمثل الميزة الرئيسية للوحدات MOSFET في وضع الاستنفاد في تطبيق المصدر الحالي في الحد الأدنى من سعة التصريف ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات المنحازة في دوائر التسرب منخفضة المدخلات والسرعة المتوسطة (> 50 فولت / لنا).

يوضح الشكل أدناه واجهة أمامية تفاضلية لتيار منخفض التسرب المدخلات باستخدام وظيفة مزدوجة منخفضة التسرب FET.

بشكل عام ، سيكون أي جانب من JFET متحيزًا عند ID = 500 uA. لذلك ، فإن التيار الذي يمكن الحصول عليه لتعويض الشحن والسعات الشاردة يقتصر على 2ID أو ، في مثل هذه الحالات ، 1.0 مللي أمبير. الميزات المقابلة لـ JFET مثبتة في الإنتاج ومضمونة في ورقة البيانات.

يرمز Cs إلى سعة الخرج للمصدر الحالي 'ذيل' لمرحلة الإدخال. تعتبر هذه السعة ضرورية في مكبرات الصوت غير العاكسة ، نظرًا لحقيقة أن مرحلة الإدخال تشهد عمليات تبادل إشارة كبيرة عبر هذه الشبكة ، ويمكن أن تكون تيارات الشحن في Cs كبيرة. في حالة استخدام مصادر التيار العادية ، يمكن أن تكون سعة الذيل هذه مسؤولة عن تدهور ملحوظ في معدل الدوران في الدوائر غير العاكسة (مقارنة بالتطبيقات المقلوبة ، حيث تميل تيارات الشحن في Cs إلى الحد الأدنى).

يمكن التعبير عن الانخفاض في معدل العدد الكبير على النحو التالي:

1/1+ (Cs / Sc)

طالما أن Cs أقل من Cc (مكثف التعويض) ، فقد لا يكون هناك أي اختلاف في معدل التدفق. عند العمل مع DMOS FET ، يمكن أن يكون C حوالي 2 pF. هذه الاستراتيجية تنتج تحسنا كبيرا في معدل العدد الكبير. عندما تكون هناك حاجة إلى عجز حالي أعلى من 1 إلى 5 مللي أمبير ، يمكن انحياز الجهاز إلى وضع التحسين لتوليد ما يصل إلى 20 مللي أمبير بحد أقصى VGS +2.5 فولت ، مع استمرار الحد الأدنى من سعة الإخراج في أن تكون جانبًا رئيسيًا.

يعرض التطبيق التالي أدناه دائرة مصدر تيار مناسب لوضع التحسين.

يمكن إنشاء مفتاح تناظري 'عادي' لتلبية المتطلبات حيث تصبح الحالة القياسية ضرورية أثناء فشل جهد الإمداد ، على سبيل المثال في النطاق التلقائي لأدوات الاختبار أو لضمان بدء التشغيل الدقيق للدوائر المنطقية عند التبديل ON.

يوفر جهد العتبة السالب المنخفض للجهاز متطلبات أساسية لمحرك الأقراص ويسمح بالعمل بأقل جهد كهربائي.

توضح الدائرة أدناه عوامل التحيز الشائعة لأي مفتاح تناظري DMOS في وضع النضوب.

لإيقاف تشغيل الجهاز ، تصبح الفولتية السالبة ضرورية على البوابة. بعد قولي هذا ، يمكن تقليل المقاومة عند تحسين FET بشكل إضافي باستخدام جهد بوابة موجب ، مما يتيح لها تحديدًا في منطقة وضع التعزيز جنبًا إلى جنب مع منطقة وضع الاستنفاد.

يمكن رؤية هذه الاستجابة في الرسم البياني التالي.

يؤدي كسب التردد العالي للوحدة ، إلى جانب قيم السعة المنخفضة ، إلى زيادة 'رقم الجدارة'. إنه حقًا عنصر حاسم في تضخيم VHF و UHF ، والذي يحدد منتج عرض النطاق الترددي للكسب (GBW) الخاص بـ FET ، والذي يمكن تصويره على النحو التالي:

GBW = gfs / 2 بيفي+ جخارج)

استنفاد القناة من نوع MOSFET

يعد إنشاء MOSFET من النوع p-channel المستنفد انعكاسًا مثاليًا لنسخة n-channel الموضحة في الشكل 5.23. بمعنى ، تتخذ الركيزة الآن شكل نوع n وتصبح القناة من النوع p ، كما يتضح من الشكل 5.28 أ أدناه.

MOSFET من النوع p المستنفد مع IDSS = 6 مللي أمبير و VP = +6 فولت.

يظل تحديد الطرف بدون تغيير ، ولكن يتم عكس الجهد والأقطاب الحالية ، كما هو موضح في نفس الشكل. ستكون خصائص الصرف كما هو موضح في الشكل 5.25 تمامًا ، باستثناء V.DSعلامة والتي ستحصل في هذه الحالة على قيمة سالبة.

تيار التصريف أناديُظهر قطبية موجبة في هذه الحالة أيضًا ، وذلك لأننا قد عكسنا اتجاهها بالفعل. الخامسعيُظهر قطبية معاكسة ، وهو أمر مفهوم ، كما هو موضح في الشكل 5.28 ج.

لأن Vعيتم عكسه ينتج صورة معكوسة لخصائص النقل كما هو موضح في الشكل 5.28 ب.

بمعنى ، يزيد تيار التصريف في الموجب Vعالمنطقة من نقطة الانقطاع عند V.ع= نائب الرئيس حتى أناDSS، ثم تستمر في الارتفاع كقيمة سلبية لـ V.عيرتفع.

حرف او رمز

رموز MOSFET نوع نضوب

يمكن رؤية العلامات الرسومية لـ MOSFET من النوع n و p من نوع استنفاد القناة في الشكل 5.29 أعلاه.

راقب الطريقة التي تهدف بها الرموز المختارة إلى تمثيل البنية الحقيقية للجهاز.

يُرمز إلى عدم وجود اتصال مباشر (بسبب عزل البوابة) بين البوابة والقناة بفجوة بين البوابة والمحطات المختلفة للرمز.

يتم توصيل الخط الرأسي الذي يمثل القناة بين المصرف والمصدر و 'ممسوك' بواسطة الركيزة.

تم تزويد مجموعتين من الرموز في الشكل أعلاه لكل نوع من القنوات لإبراز حقيقة أنه في بعض الأجهزة قد يكون من الممكن الوصول إلى الركيزة خارجيًا بينما قد لا يتم رؤية هذا في بعض الأجهزة.

MOSFET (نوع التحسين)

على الرغم من أن نوع النضوب ونوع التعزيز تبدو متشابهة مع الهياكل الداخلية والوضع الوظيفي ، إلا أن خصائصها قد تكون مختلفة تمامًا.

الاختلاف الرئيسي هو تيار التصريف الذي يعتمد على مستوى معين من الجهد من البوابة إلى المصدر لإجراء القطع.

على وجه التحديد ، يمكن أن تعمل MOSFET من نوع تحسين القناة n بجهد بوابة / مصدر موجب ، بدلاً من مجموعة من الإمكانات السلبية التي يمكن أن تؤثر بشكل طبيعي على MOSFET من نوع النضوب.

البناء الأساسي

يمكنك تصور MOSFET من نوع تحسين القناة n في ما يلي
الشكل 5.31.

يتم إنشاء قسم المواد من النوع p من خلال قاعدة السيليكون ، وكما تم تعلمه قبل أن يطلق عليه الركيزة.

يتم إرفاق هذه الركيزة في بعض المناسبات داخليًا مع دبوس المصدر في MOSFET من نوع النضوب ، بينما يتم إنهاؤها في بعض الحالات كطرف رابع لتمكين التحكم الخارجي في مستواها المحتمل.

يتم ربط أطراف المصدر والصرف كالمعتاد باستخدام ملامسات معدنية للمناطق n-doped.

ومع ذلك ، قد يكون من المهم تصور أنه في الشكل 5.31 ، تكون القناة بين المنطقتين المخدرتين n مفقودة.

يمكن اعتبار هذا الاختلاف الأساسي بين التخطيط الداخلي لنوع الاستنفاد ونوع التحسين MOSFET ، أي عدم وجود قناة متأصلة من المفترض أن تكون جزءًا من الجهاز.

يمكن رؤية طبقة SiO2 لا تزال سائدة ، مما يضمن عزلًا بين القاعدة المعدنية لمحطة البوابة والمنطقة بين الصرف والمصدر. ومع ذلك ، هنا يمكن رؤيته وهو يقف منفصلاً عن قسم المواد من النوع p.

من المناقشة أعلاه يمكننا أن نستنتج أن التصميم الداخلي للـ MOSFET الاستنفاد والتحسين قد يكون له بعض أوجه التشابه ، باستثناء القناة المفقودة بين الصرف / المصدر لنوع تحسين MOSFET.

العملية الأساسية والخصائص

بالنسبة لنوع تحسين MOSFET عندما يتم إدخال 0 فولت في VGS الخاص به ، نظرًا لأن القناة n المفقودة (والتي يُعرف أنها تحمل الكثير من الناقلات المجانية) تسبب في أن يكون الناتج الحالي صفرًا ، وهو يختلف تمامًا عن نوع النضوب من MOSFET ، مع ID = IDSS.

في مثل هذه الحالة بسبب المسار المفقود عبر محطات الصرف / المصدر ، فإن كميات كبيرة من الموجات الحاملة في شكل إلكترونات غير قادرة على التراكم عند الصرف / المصدر (بسبب المناطق n-doped).

بتطبيق بعض الإمكانات الإيجابية في VDS ، مع ضبط VGS عند صفر فولت ومحطة SS مختصرة مع طرف المصدر ، نجد في الواقع زوجًا من تقاطعات pn المنحازة العكسي بين المناطق n-doped والركيزة p لتمكين أي توصيل ملحوظ عبر استنزاف إلى المصدر.


يوضح الشكل 5.32 حالة يتم فيها تطبيق VDS و VGS مع بعض الجهد الموجب أعلى من 0 فولت ، مما يسمح للبوابة والبوابة بأن تكون عند جهد إيجابي فيما يتعلق بالمصدر.

تدفع الإمكانات الإيجابية عند البوابة الثقوب الموجودة في الركيزة p على طول حافة طبقة SiO2 التي تغادر الموقع وتدخل أعمق في مناطق الركيزة p ، كما هو موضح في الشكل أعلاه. يحدث هذا بسبب الشحنات المتشابهة التي تتنافر.

ينتج عن ذلك منطقة استنفاد يتم إنشاؤها بالقرب من الطبقة العازلة SiO2 الخالية من الثقوب.

على الرغم من ذلك ، يتم سحب إلكترونات الركيزة p التي تمثل ناقلات أقلية للمادة باتجاه البوابة الإيجابية وتبدأ في التجمع في المنطقة القريبة من سطح طبقة SiO2.

نظرًا لخاصية العزل للحوامل السالبة بطبقة SiO2 ، فإنها تسمح للحوامل السالبة بالامتصاص عند طرف البوابة.

مع زيادة مستوى VGS ، تزداد أيضًا كثافة الإلكترون القريبة من سطح SiO2 ، حتى تتمكن المنطقة المستحثة من النوع n أخيرًا من السماح بالتوصيل القابل للقياس الكمي عبر الصرف / المصدر.

يُطلق على حجم VGS الذي يسبب الزيادة المثلى في تيار التصريف اسم جهد العتبة ، يشار إليه بالرمز VT . في أوراق البيانات ، ستتمكن من رؤية هذا كـ VGS (Th).

كما تعلمنا أعلاه ، نظرًا لعدم وجود قناة عند VGS = 0 ، و 'مُحسَّن' باستخدام تطبيق الجهد الموجب من البوابة إلى المصدر ، يُعرف هذا النوع من MOSFET باسم MOSFET من نوع التعزيز.

ستجد أن كلاً من MOSFET من نوع الاستنفاد والتحسين يعرضان مناطق من نوع التحسين ، لكن المصطلح التعزيز يستخدم للأخير لأنه يعمل بشكل خاص باستخدام وضع تحسين للعملية.

الآن ، عندما يتم دفع VGS فوق القيمة الحدية ، سيعزز تركيز شركات النقل المجانية في القناة التي يتم إحداثها فيها. يؤدي هذا إلى زيادة تيار التصريف.

من ناحية أخرى ، إذا حافظنا على VGS ثابتًا وقمنا بزيادة مستوى VDS (جهد التصريف إلى المصدر) ، فسيؤدي ذلك في النهاية إلى وصول MOSFET إلى نقطة التشبع ، كما يحدث عادةً لأي JFET أو نضوب MOSFET.

التغيير في القناة ومنطقة النضوب مع زيادة مستوى VDS لقيمة ثابتة لـ VGS.

كما هو مبين في الشكل 5.33 ، يتم تسوية معرف تيار التصريف بمساعدة عملية التقريب ، المشار إليها بالقناة الأضيق باتجاه نهاية الصرف للقناة المستحثة.

من خلال تطبيق قانون الجهد Kirchhoff على الفولتية الطرفية لـ MOSFET في الشكل 5.33 ، نحصل على:

إذا تم الحفاظ على VGS ثابتًا عند قيمة محددة ، على سبيل المثال 8 V ، ورفع VDS من 2 إلى 5 V ، فإن الجهد VDG بواسطة Eq. يمكن رؤية 5.11 تتراجع من -6 إلى -3 فولت ، وإمكانية البوابة تصبح أقل وأقل إيجابية فيما يتعلق بجهد التصريف.

تمنع هذه الاستجابة الحاملات الحرة أو الإلكترونات من الانجذاب نحو هذه المنطقة من القناة المستحثة ، مما يؤدي بدوره إلى انخفاض في العرض الفعال للقناة.

في النهاية ، يتناقص عرض القناة إلى درجة الانقطاع ، لتصل إلى حالة تشبع مشابهة لما تعلمناه بالفعل في مقال استنفاد MOSFET السابق.

بمعنى أن زيادة VDS أكثر باستخدام VGS ثابت لا يؤثر على مستوى تشبع المعرف ، حتى النقطة التي يتم فيها الوصول إلى حالة الانهيار.

بالنظر إلى الشكل 5.34 ، يمكننا تحديد أنه بالنسبة إلى MOSFET كما في الشكل 5.33 مع VGS = 8 V ، يحدث التشبع عند مستوى VDS من 6 V. ولتحديد الدقة ، يرتبط مستوى تشبع VDS بمستوى VGS المطبق من خلال:

مما لا شك فيه أنه يعني أنه عندما تكون قيمة VT ثابتة ، فإن زيادة مستوى VGS سيؤدي بشكل متناسب إلى مستويات أعلى من التشبع لـ VDS من خلال موضع مستويات التشبع.

بالإشارة إلى الخصائص الموضحة في الشكل أعلاه ، فإن مستوى VT هو 2 فولت ، وهو ما يتضح من حقيقة أن تيار التصريف قد انخفض إلى 0 مللي أمبير.

لذلك عادة يمكننا القول:

عندما تكون قيم VGS أقل من مستوى عتبة MOSFET من نوع التحسين ، يكون تيار التصريف الخاص به 0 مللي أمبير.

يمكننا أيضًا أن نرى بوضوح في الشكل أعلاه أنه طالما تم رفع VGS أعلى من VT إلى 8 V ، فإن مستوى التشبع المقابل للمعرف يزيد أيضًا من مستوى 0 إلى 10 مللي أمبير.

علاوة على ذلك ، يمكننا أن نلاحظ أيضًا أن المسافة بين مستويات VGS تزداد مع زيادة قيمة VGS ، مما يتسبب في زيادة زيادات لا نهائية في تيار التصريف.

نجد أن قيمة تيار التصريف مرتبطة بجهد البوابة إلى المصدر لمستويات VGS الأكبر من VT ، من خلال العلاقة غير الخطية التالية:

المصطلح الذي يظهر قوس مربع هو المصطلح المسؤول عن العلاقة غير الخطية بين ID و VGS.

المصطلح k ثابت وهو دالة في تخطيط MOSFET.

يمكننا معرفة قيمة هذا الثابت k من خلال المعادلة التالية:

حيث يعتبر كل من ID (on) و VGD (on) قيمًا تعتمد على وجه التحديد على خصائص الجهاز.

في الشكل التالي 5.35 أدناه ، نجد أن خصائص الصرف والتحويل مرتبة واحدة بجانب الأخرى لتوضيح عملية النقل عبر بعضها البعض.

في الأساس ، يشبه العملية الموضحة مسبقًا لـ JFET و MOSFET من نوع النضوب.

ومع ذلك ، في الحالة الحالية علينا أن نتذكر أن تيار التصريف هو 0 مللي أمبير لـ VGS VT.

قد يرى المعرف هنا مقدارًا ملحوظًا من التيار ، والذي سيزداد وفقًا لما تحدده المعادلة. 5.13.

لاحظ أنه أثناء تحديد النقاط عبر خصائص النقل من خصائص التصريف ، فإننا نأخذ في الاعتبار مستويات التشبع فقط. هذا يقيد منطقة العملية بقيم VDS أعلى من مستويات التشبع كما هو محدد بواسطة Eq. (5.12).

كيفية رسم خصائص نقل MOSFET من نوع تحسين القناة n

تحسين القناة من النوع MOSFETs

إن بنية MOSFET من نوع تعزيز القناة p كما هو مبين في الشكل 5.37a هي عكس ذلك الذي يظهر في الشكل 5.31.

بمعنى ، تجد الآن أن الركيزة من النوع n ومناطق p-doped تحت التصريف ومفاصل المصدر.

لا تزال المحطات الطرفية كما هي ، ولكن يتم عكس كل من الاتجاهات الحالية وأقطاب الجهد.

يمكن أن تبدو خصائص الصرف كما هي مذكورة في الشكل 5.37 ج ، مع وجود كميات متزايدة من التيار ناتجة عن مقادير سالبة أكثر باستمرار من VGS.

ستكون خصائص النقل هي انطباع المرآة (حول محور ID) لمنحنى النقل في الشكل 5.35 ، مع زيادة ID مع المزيد والمزيد من القيم السالبة لـ VGS فوق VT ، كما هو موضح في الشكل 5.37 ب. المعادلات (5.11) إلى (5.14) مناسبة بشكل مشابه للأجهزة p-channel.

مراجع:




زوج من: دائرة مكافحة التجسس RF - كاشف الأخطاء اللاسلكي التالي: خصائص التحويل