N-kanalni MOSFET, N-kanalni metal-oksid-poluvodički tranzistor s efektom polja, važna je vrsta MOSFET-a. Slijedi detaljno objašnjenje N-kanalnih MOSFET-a:
I. Osnovna struktura i sastav
N-kanalni MOSFET sastoji se od sljedećih glavnih komponenti:
Vrata:upravljački terminal, promjenom napona vrata za kontrolu vodljivog kanala između izvora i odvoda.· ·
Izvor:Odljev struje, obično spojen na negativnu stranu kruga.· ·
Odvod: dotok struje, obično povezan s opterećenjem kruga.
Podloga:Obično poluvodički materijal P-tipa, koji se koristi kao supstrat za MOSFET-ove.
Izolator:Smješten između vrata i kanala, obično je napravljen od silicijeva dioksida (SiO2) i djeluje kao izolator.
II. Princip rada
Princip rada N-kanalnog MOSFET-a temelji se na učinku električnog polja, koji se odvija na sljedeći način:
Status prekida:Kada je napon gejta (Vgs) niži od napona praga (Vt), ne formira se vodljivi kanal N-tipa u supstratu P-tipa ispod gejta, i stoga postoji stanje prekida između izvora i odvoda a struja ne može teći.
Stanje vodljivosti:Kada je napon vrata (Vgs) viši od napona praga (Vt), rupe u P-tipu supstrata ispod vrata se odbijaju, tvoreći osiromašeni sloj. S daljnjim povećanjem napona vrata, elektroni se privlače na površinu supstrata P-tipa, tvoreći provodni kanal N-tipa. U ovom trenutku formira se put između izvora i odvoda i struja može teći.
III. Vrste i karakteristike
N-kanalni MOSFET-ovi mogu se klasificirati u različite tipove prema svojim karakteristikama, kao što su Enhancement-Mode i Depletion-Mode. Među njima, MOSFET-ovi s poboljšanim načinom rada su u stanju prekida kada je napon vrata jednak nuli, i trebaju primijeniti pozitivan napon vrata kako bi provodili; dok su depletion-mode MOSFET-ovi već u vodljivom stanju kada je napon na vratima nula.
N-kanalni MOSFET-ovi imaju mnoge izvrsne karakteristike kao što su:
Visoka ulazna impedancija:Vrata i kanal MOSFET-a izolirani su izolacijskim slojem, što rezultira iznimno visokom ulaznom impedancijom.
Niska buka:Budući da rad MOSFET-a ne uključuje ubrizgavanje i spajanje manjinskih nositelja, šum je nizak.
Niska potrošnja energije: MOSFET-ovi imaju nisku potrošnju energije u uključenom i isključenom stanju.
Karakteristike prebacivanja velike brzine:MOSFET-ovi imaju iznimno velike brzine prebacivanja i prikladni su za visokofrekventne sklopove i digitalne sklopove velike brzine.
IV. Područja primjene
N-kanalni MOSFET-ovi naširoko se koriste u raznim elektroničkim uređajima zbog svojih izvrsnih performansi, kao što su:
Digitalni sklopovi:Kao osnovni element sklopova logičkih vrata, implementira obradu i kontrolu digitalnih signala.
Analogni krugovi:Koristi se kao ključna komponenta u analognim sklopovima kao što su pojačala i filtri.
Energetska elektronika:Koristi se za upravljanje energetskim elektroničkim uređajima kao što su prekidački izvori napajanja i motorni pogoni.
Ostala područja:Kao što su LED rasvjeta, automobilska elektronika, bežične komunikacije i druga polja također se široko koriste.
Ukratko, N-kanalni MOSFET, kao važan poluvodički uređaj, ima nezamjenjivu ulogu u modernoj elektroničkoj tehnologiji.
Vrijeme objave: 13. rujna 2024
