MOSFET: Forskelle mellem versioner

Ingen ændring i størrelsen ,  for 12 år siden
m
{{float_begin|side=right}}
|- align = "center"
| N-channels: || [[BilledeFil:IGFET symbol N dep.png]] || [[BilledeFil:IGFET symbol N enh.png]]
|- align = "center"
| P-channels: || [[BilledeFil:IGFET symbol P dep.png]] || [[BilledeFil:IGFET symbol P enh.png]]
|- align = "center"
| || depletion IGFET || enhancement IGFET
 
== Faststofopbygning ==
[[BilledeFil:FET cross section.png|thumbnail|Tværsnit af en NMOSFET (NMOS) med vandret kanal.]]
MOSFETten består af en kanal [[n-type halvleder|n-type]] eller [[p-type halvleder|p-type]] halvledermateriale og bliver henholdsvis kaldet en NMOSFET eller en PMOSFET. Almindeligvis anvendes halvlederen [[silicium]], men nogle chip-fabrikanter, især [[IBM]], er begyndt at anvende [[legering]]en af silicium og [[germanium]] (SiGe) i MOSFET kanalerne. Der findes halvledere med bedre elektriske egenskaber end silicium, som f.eks. [[galliumarsenid]], men disse kan ikke danne den gode gate-oxid ([[Siliciumdioxid|SiO<SUB>2</SUB>]]) og kan derfor ikke umiddelbart anvendes til MOSFET-fremstilling.
 
 
== MOSFET operation ==
[[BilledeFil:IvsV_mosfet.png|thumbnail|300px|Eksempel på karakteristik for en MOSFET:<br />x-akse V<sub>DS</sub>.<br />y-akse I<sub>DS</sub>.<br />Kurver for hver fastholdt V<sub>GS</sub>-V<sub>th</sub> (normalt anvendes alene V<sub>GS</sub>).<br />Den stiplede linje er pinch-off-kurven.<br />Cut-off kurverne (V<sub>GS</sub> < V<sub>th</sub> = -1V, -2V...) er alle ekstremt tæt på y=0.]]
 
En MOSFETs anvendelse kan deles i 3 arbejdsområder (NMOSFET)
<ref>Webarchive backup uden billeder: [http://web.archive.org/web/20070810211315/www.ece.gatech.edu/research/labs/vc/theory/devchar.html (MOSFET) Device Characterization]</ref>:
* 1. Cut-off. <math>V_{GS} < V_{th}</math> hvor <math>V_{th}</math> er MOSFETtens tærskelspænding (en. threshold voltage).
** Der er ingen elektrisk ledning mellem drain og source (undtagen en svag utilsigtet lækstrøm).
* 2. Det lineare arbejdsområde eller [[triode]]arbejdsområdet (gammel betegnelse). Source-drain virker hovedsageligt som en [[ohmsk modstand]]: Når <math>V_{GS} > V_{th}</math> og <math>|V_{DS}| < V_{GS} - V_{th}</math>. Det egentlige tilnærmelsesvise lineare arbejdsområde er når <math>V_{GS} > V_{th}</math> og <math>|V_{DS}| << V_{GS} - V_{th}</math>, hvor "<<" står for meget mindre end. Det er lige omkring [[origo]]. Her er graferne tæt på at være linjer (lineære).
** MOSFETten tillader nogen ledning mellem drain og source. Strømmen fra drain til source er; modelligning: <math>I_d = \frac{\mu_n C_{ox}}{2}\frac{W}{L}(2(V_{GS}-V_{th})V_{DS}-V_{DS}^2)</math>
* 3. Mætning (en. saturation): Når <math>V_{GS} > V_{th}</math> og <math>V_{DS} > V_{GS} - V_{th}</math>
** MOSFETten virker hovedsageligt som en styret strømgenerator mellem drain og source. Skillekurven mellem mætning og det lineare arbejdsområde kaldes pinch-off. drain-source strømmen er hovedsageligt uafhængigt af drain-source spændingen og drain-source strømmen bliver hovedsageligt styret af gate-source spændingen - modelligning: <math>I_d = \frac{\mu_n C_{ox}}{2}\frac{W}{L}(V_{GS}-V_{th})^2</math>
 
== MOSFET eksempler ==
 
=== Primær [[analog]] anvendelse ===
* 40673, 3N204, BF960, BF981, MPF122 kendte men gamle dobbelt-gate MOSFET med kanalen liggende parallelt med chipoverfladen.
* BF996S, BF998, 3SK183, CF300 dobbelt-gate MOSFET.
* CFY30 enkelt-gate MOSFET.
* [[Integreret kredsløb|IC]]-kredse: TS271, TLC271 (enkelt [[operationsforstærker]] hvor forsyningshvilestrømmen kan vælges blandt 3 mulige).
 
=== Primær [[digital]] anvendelse ===
* [[CMOS]] 4000-serien (Philips...) eller 14000-serien (Motorola), primært til digital brug, fra [[1970]]. Bruges stadig - især hvor strømforbruget skal være lavt:
** 4007, 4066, 4040...74C...
* HC-serien high-speed CMOS (egentlig CSOS!) fra [[1982]] - Bruges stadig - især hvor strømforbruget skal være lavt og hastigheden høj:
** 74HC4066, 74HC4040, 74HC...
* Der er kommet mange CMOS familier mere til...74AC, AHC, LV, LVC, ALVC...det er dem der anvendes i [[PowerPC]] og [[Pentium]] processorchips. Der er også hybrider mellem CMOS og TTL: BCT, LVT, ABT...
 
=== [[Hybrid]] anvendelse (analog og digital) ===
* [[Integreret kredsløb|IC]]-kredse: TLC3704CN (4 [[komparator]]er med push-pull udgang), LP339N (CMOS udgave af LM339 komparatorkredsen med pull-down udgang), ICM7555=, TLC555, ZSCT1555, LMC555CD, MC1455 (CMOS udgaven af: [[555 (kreds)|555]]=, SE555, NE555, LM555 [[taktgiver]]kredsen).
 
== Se også ==
* [[Effekt MOSFET]]
* [[TTL]]
 
== Kilder/referencer ==
{{Commonscat|MOS|MOS(FET)}}
 
* [http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_2/10.html Insulated-gate field-effect transistors (MOSFET)]
* [http://www.play-hookey.com/semiconductors/depletion_mode_mosfet.html The Depletion Mode MOSFET]
* [http://www.play-hookey.com/semiconductors/enhancement_mode_mosfet.html The Enhancement Mode MOSFET] (Effekt MOSFETs er også enhancement mode MOSFETs.)
* [http://www.kpsec.freeuk.com/components/cmos.htm 4000 series CMOS Logic ICs]
* [http://noel.feld.cvut.cz/hw/motorola/html/cmosovrv.html CMOS Overview]
* [http://www.piclist.com/techref/logic/family.htm PIClist: logic Family Choices]
{{Link GA|zh}}
 
[[th:มอสเฟต]]
[[tr:MOSFET]]
[[uk:Транзистор метал-діелектрик-ніпівпровідникнапівпровідник]]
[[vi:MOSFET]]
[[zh:MOSFET]]
136.152

redigeringer