N-Channel MOSFET, N-Channel Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, er en viktig type MOSFET. Følgende er en detaljert forklaring av N-kanals MOSFETer:
I. Grunnleggende struktur og sammensetning
En N-kanal MOSFET består av følgende hovedkomponenter:
Port:kontrollterminalen, ved å endre portspenningen for å kontrollere den ledende kanalen mellom kilden og avløpet.· ·
Kilde:Strømutløp, vanligvis koblet til den negative siden av kretsen.· ·
Drenere: strømtilførsel, vanligvis koblet til belastningen på kretsen.
Underlag:Vanligvis et halvledermateriale av P-type, brukt som underlag for MOSFET-er.
Isolator:Plassert mellom porten og kanalen, er den vanligvis laget av silisiumdioksid (SiO2) og fungerer som en isolator.
II. Prinsipp for operasjon
Driftsprinsippet til N-kanal MOSFET er basert på den elektriske felteffekten, som fortsetter som følger:
Avskjæringsstatus:Når portspenningen (Vgs) er lavere enn terskelspenningen (Vt), dannes det ingen ledende kanal av N-type i P-typen under porten, og derfor er avskjæringstilstanden mellom kilden og avløpet på plass og strømmen kan ikke flyte.
Konduktivitetstilstand:Når portspenningen (Vgs) er høyere enn terskelspenningen (Vt), blir hull i P-typen under porten frastøtt, og danner et utarmingslag. Med ytterligere økning i portspenning blir elektroner tiltrukket av overflaten av P-type substratet, og danner en N-type ledende kanal. På dette tidspunktet dannes det en bane mellom kilden og avløpet og strøm kan flyte.
III. Typer og egenskaper
N-kanals MOSFET-er kan klassifiseres i forskjellige typer i henhold til deres egenskaper, for eksempel Enhancement-Mode og Depletion-Mode. Blant dem er Enhancement-Mode MOSFET-er i avskjæringstilstand når portspenningen er null, og må påføre en positiv portspenning for å lede; mens depletion-mode MOSFET-er allerede er i ledende tilstand når portspenningen er null.
N-kanals MOSFET-er har mange utmerkede egenskaper som:
Høy inngangsimpedans:Porten og kanalen til MOSFET er isolert av et isolerende lag, noe som resulterer i ekstremt høy inngangsimpedans.
Lite støy:Siden driften av MOSFET-er ikke involverer injeksjon og blanding av minoritetsbærere, er støyen lav.
Lavt strømforbruk: MOSFET-er har lavt strømforbruk i både på og av tilstander.
Høyhastighets svitsjegenskaper:MOSFET-er har ekstremt høye byttehastigheter og er egnet for høyfrekvente kretser og høyhastighets digitale kretser.
IV. Bruksområder
N-kanals MOSFET-er er mye brukt i forskjellige elektroniske enheter på grunn av deres utmerkede ytelse, for eksempel:
Digitale kretser:Som et grunnleggende element i logiske portkretser implementerer den prosessering og kontroll av digitale signaler.
Analoge kretser:Brukes som en nøkkelkomponent i analoge kretser som forsterkere og filtre.
Kraftelektronikk:Brukes til å kontrollere kraftelektroniske enheter som bytte av strømforsyninger og motordrev.
Andre områder:Slik som LED-belysning, bilelektronikk, trådløs kommunikasjon og andre felt er også mye brukt.
Oppsummert spiller N-kanal MOSFET, som en viktig halvlederenhet, en uerstattelig rolle i moderne elektronisk teknologi.
Innleggstid: 13. september 2024
