N-Channel MOSFET, N-Channel Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, er en vigtig type MOSFET. Det følgende er en detaljeret forklaring af N-kanal MOSFET'er:
I. Grundlæggende struktur og sammensætning
En N-kanal MOSFET består af følgende hovedkomponenter:
Port:kontrolterminalen ved at ændre gate-spændingen for at styre den ledende kanal mellem source og afløb.· ·
Kilde:Strømudløb, normalt forbundet til den negative side af kredsløbet.· ·
Dræne: strømtilstrømning, normalt forbundet med kredsløbets belastning.
Underlag:Normalt et halvledermateriale af P-typen, der bruges som et substrat for MOSFET'er.
Isolator:Placeret mellem porten og kanalen, er den normalt lavet af siliciumdioxid (SiO2) og fungerer som en isolator.
II. Funktionsprincip
Driftsprincippet for N-kanal MOSFET er baseret på den elektriske felteffekt, som forløber som følger:
Afskæringsstatus:Når gate-spændingen (Vgs) er lavere end tærskelspændingen (Vt), dannes der ingen N-type ledende kanal i P-typen under gate, og derfor er afskæringstilstanden mellem source og drain på plads og strømmen kan ikke flyde.
Konduktivitetstilstand:Når gate-spændingen (Vgs) er højere end tærskelspændingen (Vt), afstødes huller i P-typen under gate, hvilket danner et udtømningslag. Med yderligere stigning i gatespænding tiltrækkes elektroner til overfladen af P-type substratet, og danner en N-type ledende kanal. På dette tidspunkt dannes en sti mellem kilden og drænet, og strømmen kan flyde.
III. Typer og egenskaber
N-kanal MOSFET'er kan klassificeres i forskellige typer i henhold til deres karakteristika, såsom Enhancement-Mode og Depletion-Mode. Blandt dem er Enhancement-Mode MOSFET'er i cut-off-tilstand, når gate-spændingen er nul, og skal påføre en positiv gate-spænding for at lede; mens depletion-mode MOSFET'er allerede er i ledende tilstand, når gatespændingen er nul.
N-kanal MOSFET'er har mange fremragende egenskaber såsom:
Høj indgangsimpedans:Gaten og kanalen på MOSFET'en er isoleret af et isolerende lag, hvilket resulterer i ekstrem høj indgangsimpedans.
Lav støj:Da driften af MOSFET'er ikke involverer injektion og sammensætning af minoritetsbærere, er støjen lav.
Lavt strømforbrug: MOSFET'er har lavt strømforbrug i både tændt og slukket tilstand.
Højhastighedskoblingsegenskaber:MOSFET'er har ekstremt hurtige omskiftningshastigheder og er velegnede til højfrekvente kredsløb og højhastigheds digitale kredsløb.
IV. Anvendelsesområder
N-kanal MOSFET'er er meget udbredt i forskellige elektroniske enheder på grund af deres fremragende ydeevne, såsom:
Digitale kredsløb:Som et grundlæggende element i logiske portkredsløb implementerer den behandling og kontrol af digitale signaler.
Analoge kredsløb:Anvendes som en nøglekomponent i analoge kredsløb såsom forstærkere og filtre.
Strømelektronik:Anvendes til styring af strømelektroniske enheder såsom omskiftning af strømforsyninger og motordrev.
Andre områder:Såsom LED-belysning, bilelektronik, trådløs kommunikation og andre områder er også meget brugt.
Sammenfattende spiller N-kanal MOSFET, som en vigtig halvlederenhed, en uerstattelig rolle i moderne elektronisk teknologi.
Indlægstid: 13-sep-2024
