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MOSFET (Transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido de metal) también se llama Transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido de metal, conocido como tubo MOS, que es un tipo de transistor de efecto de campo. MOSFET se ha convertido en el dispositivo semiconductor más utilizado en la actualidad y se usa ampliamente en varios equipos electrónicos, incluidas fuentes de alimentación, computadoras, televisores, etc.
Estructura de MOSFET
MOSFET consta básicamente de tres partes: región activa (fuente), región de drenaje (drenaje) y región de puerta (puerta). En un MOSFET de canal N, en un sustrato de tipo P (sustrato), los depósitos de tipo N forman las regiones de fuente y drenaje, y un material aislante (generalmente óxido de silicio) se deposita entre ellos para formar la puerta. Al cambiar el voltaje de la puerta, la concentración de portadores en el canal cambia, cambiando así la conductancia entre la fuente y el drenaje.
Cómo funcionan los MOSFET
En un MOSFET de canal N, cuando el voltaje de puerta (Vgs) es más alto que el voltaje de umbral (Vth), se forma un canal de conducción de tipo N entre la fuente y el drenaje. En este caso, los electrones en el canal pueden fluir libremente desde la fuente al drenaje, y todo el dispositivo cambia del estado de bloqueo al estado de conducción. Cuando el voltaje de fuente-drenador es lo suficientemente grande, incluso si se aumenta el voltaje de la puerta, la corriente de fuente-drenador ya no aumentará y el MOSFET se encuentra en un estado saturado en este momento.
Clasificación de MOSFET
Según el tipo de material del canal y el tipo de puerta aislante, hay dos tipos: canal N y canal P; según el modo de conducción: los tubos MOS se dividen en tipo de agotamiento y tipo de mejora, por lo que los transistores de efecto de campo MOS se dividen en Tipo de agotamiento y tipo de mejora del canal N. Tipo; tipo de agotamiento del canal P y tipo de mejora cuatro categorías: tipo de consumo del canal N, tipo de mejora del canal N, tipo de consumo del canal P, tipo de mejora del canal P.
Características principales de los MOSFET
• Alta impedancia de entrada: hay una capa aislante entre el electrodo de puerta del tubo MOS y las regiones de fuente y drenaje, y solo una corriente de puerta débil, por lo que la impedancia de entrada del MOSFET es muy alta, casi infinita.
• Baja impedancia de salida: dado que el MOSFET es un dispositivo controlado por voltaje, la corriente entre su fuente y su drenaje puede cambiar con el cambio del voltaje de entrada, por lo que su impedancia de salida es muy pequeña.
• Corriente constante: cuando el MOSFET funciona en la región de saturación, incluso si cambia el voltaje de fuente-drenaje, su corriente casi no cambia, por lo que el MOSFET tiene una buena corriente constante.
• Circuito de conmutación: debido a que MOSFET tiene las características de velocidad de conmutación rápida, bajo consumo de energía y bajo voltaje de conducción, se usa ampliamente en circuitos de conmutación, especialmente en fuentes de alimentación de conmutación de alta frecuencia.
• Circuitos analógicos: por ejemplo, en amplificadores operacionales, la alta impedancia de entrada de los MOSFET es beneficiosa para aumentar la impedancia de entrada de los amplificadores operacionales.
• Circuitos digitales: los MOSFET se utilizan ampliamente en circuitos lógicos digitales altamente integrados, microprocesadores, chips de memoria, etc.
Lo anterior es una introducción preliminar al conocimiento básico de MOSFET. MOSFET es un conocimiento profundo y extenso, y todavía hay mucho conocimiento profundo que debe entenderse a través de libros y estudios profesionales.