MOSFETトランジスタの電圧制御と電流フロー

MOSFET（金属酸化物 - 半導体フィールド効果トランジスタ）は、効率的なスイッチングおよび増幅機能で知られる最新の電子システムのコアコンポーネントです。シリコン基板上に構築されており、3つの端子（ソース、ドレイン、およびゲート）が、電圧調節を介して電流の正確な制御を許可しています。この記事では、MOSFETの内部構造、運用モード、電気特性、および機能的領域を、アナログ回路での役割とともに調査し、MOSFETベースのテクノロジーの設計、制御、および適用に関する詳細な洞察をエンジニアに提供します。

カタログ

1。MOSFETデバイスの構造

2。MOSFETのバリエーション

3。MOSFETの興味深い特性

4。MOSFET運用原則

5.アナログ積分回路におけるMOSFETの役割

MOSFETデバイスの構造

フィールド効果トランジスタ（FET）のバリアントとして認識されているMOSFETは、一般に長方形の形を示し、主にシリコンから構築された半導体ベースに設計されています。

シリコン酸化物層を備えたMOSFETの解剖学

上記の概略図を調べてください。MOSFETは、ソース、ドレイン（D）、およびゲート（g）の3つの重要な端子デバイスで構成されていることがわかります。

MOSFETにおけるターミナルの役割

これらの端子は、MOSFETの基質に不可欠です。ベースとして機能する基板は、チャネルを促進し、トランジスタへの電流の流れを可能にします。この動的は、その起源をソースおよびドレイン端子に義務付けています。電荷キャリアの指示において、電流の流れを取り入れています。

オームの法律

この操作は、オームの法則に基づいており、安定した温度と物理的条件下で、導体を通過する電流とターミナル全体の電位差との相関関係を明確にします。

電子と電流の動き

電圧が導入されると、電子とソースからMOSFET内の排水溝への電流が進行します。オームの法則によると、V = IR -vは適用された電圧を表し、IはMOSFETを通る現在の移動を表します。その結果、電圧が上昇すると、電流が増加します。

ゲートの制御メカニズム

MOSFETのゲートコンポーネントは、ソースからドレインまで伸びる電流フローを制御します。

MOSFETのバリエーション

MOSFETは、その存在を2つの異なる形式で見つけます。

- 枯渇モードMOSFET

- 拡張モードMOSFET

枯渇モードMOSFET

枯渇モードMOSFETは、さらに分類できます。

-Nチャンネル枯渇MOSFET

-Pチャンネル枯渇MOSFET

Nチャネルモデルを調査すると、P型基板内に包まれたN型材料チャネルを発見します。Nチャネルは、排水とソースへの接続をホストしますが、SIO2バリアのためにゲートは隔離されたままです。

正の電圧（VGS）を適用すると、しきい値電圧（VT）が目覚め、電源がソースから排水まで通過できるようになります。このエネルギー化フローは、ソース内のすべての自由キャリアが電子ダンスに参加し、安定した電流をもたらすまで続きます。従来の現在の奇妙な性質は、このダンスに反対しています。

逆に、負の電圧を導入すると、ゲート基板から電子が電子を導き、それらに向かって基板穴を引き付けます。強化された負の電圧は、遊離電子のNチャネルを枯渇させ、それを通る電流の流れを減少させます。

Pチャネル枯渇MOSFETは、Nチャネルの反対です。この場合、MOSFETはPチャネル半導体材料で構成され、基質はN型です。

構成とは反対に、Pチャネル枯渇MOSFETには、N型基板を持つP型チャネルが組み込まれています。正の電圧（VGS）を使用すると、電子がpチャネルに収束し、電流が減少すると、穴がN型基板に向かって移動します。逆に、負の電圧は、MOSFETの負の端子に向かって穴と電流を哀れに引きます。

拡張モードMOSFET

このモデルは、枯渇モードの二重分類を反映しています。

-Nチャンネル拡張MOSFET

-Pチャンネル拡張MOSFET

Nチャネル設計で紹介されているのは、ドレインとソースのNチャネルに隣接するP型基板です。電流はVGS = 0に休眠状態にあります。しかし、正の電圧を塗ると、それが命を吹き込みます。電子はゲート端子を切望し、穴を基板に押し込みます。VGSのエスカレートは、飽和ドレイン電流と飽和電圧（VDS）の出現を特徴とするピンチオフ条件の開始を促します。