MOS ट्रांजिस्टर | यह कार्य सिद्धांत और महत्वपूर्ण उपयोग है | IV के लक्षण

चर्चा का विषय: MOS ट्रांजिस्टर

MOS ट्रांजिस्टर क्या है?

एक धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक या 'MOS 'ट्रांजिस्टर एक आदर्श स्विच ऑपरेशन के रूप में इसके संचालन के लिए पहचाना जाता है। एक MOS ट्रांजिस्टर चिप एक विश्वसनीय वर्तमान और संधारित्र और उसके तारों के संधारित्र के रूप में कार्य करता है।

एमओएस ट्रांजिस्टर | यह कार्य सिद्धांत और महत्वपूर्ण उपयोग है | चतुर्थ लक्षण
उलटा, संतृप्ति और कमी क्षेत्र में एक एमओएस संरचना, छवि क्रेडिट - ओलिवियर डेलिज और पीटर स्कॉट, MOSFET कामकाजसीसी द्वारा एसए 3.0

नीचे दिए गए आंकड़े में, हम एमओएस ट्रांजिस्टर के कुछ नियमित स्कीमैटिक्स देख सकते हैं जो आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं

MOS ट्रांजिस्टर
MOS ट्रांजिस्टर की नियमित योजनाबद्ध

हम आम तौर पर विभिन्न टर्मिनल प्रतीकों का उपयोग करते हैं, अर्थात् जब सब्सट्रेट या अच्छी तरह से कनेक्शन के साथ शरीर को दिखाया जाना चाहिए।

MOS ट्रांजिस्टर का कार्य सिद्धांत:

बहुसंख्यक वाहक उपकरण होने के लिए, एक MOS ट्रांजिस्टर अपने स्रोत और नाली के बीच विद्युत प्रवाह करता है। यह ट्रांजिस्टर संबंधित MOS के गेट पर लगाए गए एक नियमित वोल्टेज के साथ विनियमित होता है। एक एन-एमओएस ट्रांजिस्टर में, इलेक्ट्रॉन एक बहु-वाहक के रूप में कार्य करते हैं जबकि पी-एमओएस प्रकार में, होल्स बहुमत वाहक के रूप में कार्य करता है। एक MOS ट्रांजिस्टर को एक पृथक MOS संरचना के साथ गेट और बॉडी के साथ जांच की जाती है, जिसमें इसके गुणों या व्यवहार के आंकड़े के बारे में जानने के लिए शामिल है MOS की एक सरल संरचना। MOS संरचना की सबसे ऊपरी परत एक कंडक्टर से बनी होती है।

यह किसी भी शुल्क के लिए धाराओं को ले जाने के लिए बहुत अच्छा है; जिसे गेट के रूप में स्वीकार किया जाता है। ट्रांजिस्टर जो बहुत शुरुआत में बनाए गए थे, धातु के फाटकों का उपयोग करते थे; बढ़ती समय अवधि के साथ, ट्रांजिस्टर द्वार बदल दिए गए और पॉलीसिलिकॉन का उपयोग किया जा रहा है। एक MOS की मध्यवर्ती मध्य परत सिलिकॉन ऑक्साइड की एक पतली इन्सुलेट फिल्म से बनी होती है जिसे आमतौर पर गेट ऑक्साइड के रूप में पहचाना जाता है। निचले स्तर पर परत को सिलिकॉन से डोप किया जाता है।

यदि हम गेट में एक नकारात्मक वोल्टेज लागू करते हैं, तो गेट पर एक नकारात्मक चार्ज उत्पन्न होता है। गेट से परे, छेद क्षेत्र की ओर आकर्षित होते हैं क्योंकि गतिशीलता वाहक सकारात्मक ऊर्जा के साथ चार्ज होते हैं। इसे संचय मोड कहा जाता है।

आकृति (बी) में, गेट पर एक बहुत ही कम मात्रा में वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है, जो हमें गेट पर एक सकारात्मक चार्ज से मिलती है। एक कमी क्षेत्र बनाने के लिए, शरीर के छिद्र जो प्रतिकर्षण से उत्पन्न होते हैं, गेट के नीचे जमा हो जाते हैं।

आकृति (ग) में, थ्रेसहोल्ड वोल्टेज वीटी की आपूर्ति की जाती है और कुछ इलेक्ट्रॉनों को उस क्षेत्र से जोड़ा जाता है।

उलटा परत:

पी-प्रकार के शरीर में इलेक्ट्रॉनों की प्रवाहकीय परत को 'उलटा परत' माना जाता है।

यहां, दहलीज वोल्टेज दो मापदंडों पर निर्भर करता है, वे हैं - 1. एमओएस के डोपेंट 2. ऑक्साइड परत की मोटाई। यह नियमित रूप से सकारात्मक है, लेकिन उन्हें नकारात्मक लोगों में भी बनाया जा सकता है। NMOS ट्रांजिस्टर के पास स्रोत और नाली कहे जाने वाले दोनों प्रकार के क्षेत्रों के बीच MOS के ढेर हैं।

इस बिंदु पर, गेट-टू-सोर्स वोल्टेज वीgs <दहलीज वोल्टेज (वीt) है। स्रोत और नाली दोनों पक्षों में मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं हैं। जब स्रोत काम नहीं कर रहा होता है, तो जमीनी स्थिति में, जंक्शनों को रिवर्स-पक्षपाती कहा जाता है, इसलिए कोई वर्तमान प्रवाह नहीं होता है। जब ट्रांजिस्टर को OFF कहा जाता है, तो ऑपरेशन के इस मोड को कट-ऑफ कहा जाता है।

वर्तमान 0 है यदि हम इसकी तुलना ON-ट्रांजिस्टर से करते हैं। गेट वोल्टेज थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक है। अब यदि इलेक्ट्रॉनों का एक व्युत्क्रम क्षेत्र जो चैनल हैं, स्रोत और नाली के बीच एक पुल बनाता है और एक प्रवाहकीय पथ बनाता है और ट्रांजिस्टर को चालू करता है। कुल वाहकों की संख्या में वृद्धि और चालकता बढ़ जाती है, लागू गेट वोल्टेज के संबंध में एक दूसरे के अनुपात में हैं।

नाली वोल्टेज - स्रोत वोल्टेज निम्नानुसार दिया जाता है:

 VDS वी =gs - वीgd । जब, वीDS = 0 (यानी, वीgs वी =gd),

ऐसा कोई विद्युत क्षेत्र नहीं है जो नाले से स्रोत तक विद्युत उत्पादन करता हो।

एमओएस ट्रांजिस्टर | यह कार्य सिद्धांत और महत्वपूर्ण उपयोग है | चतुर्थ लक्षण
 उलटा चैनल और थ्रेशोल्ड वोल्टेज (IV) की प्राप्ति, छवि क्रेडिट - सौमित्र आर मेहरोत्रा ​​​​और गेरहार्ड क्लिमेक, द्वारा संशोधित जेफिरिसदहलीज गठन अब वॉटरमार्कसार्वजनिक डोमेन के रूप में चिह्नित किया गया है, और अधिक विवरण विकिमीडिया कॉमन्स

कब, वोल्टेज (वीds ) नाली पर लागू होता है, और वर्तमान Ids स्रोत के लिए नाली के चैनल के माध्यम से किया जाता है। यदि वीds उस V से बड़ा हो जाता हैgd <Vt, चैनल के पास नाली के पास कोई बदलाव नहीं है और इसलिए यह बंद स्थिति में है। इसके बाद भी, प्रवाहित इलेक्ट्रॉन की मदद से चालन जारी रखा जाता है जो कि + ve वोल्टेज द्वारा उत्पन्न होता है।

 जब इलेक्ट्रॉन चैनल के समापन तक पहुंच गए, तो नाले से सटे हुए क्षय क्षेत्र की दिशा में तेजी आती है। इंजेक्शन वाले इलेक्ट्रॉन इस प्रक्रिया को तेज करते हैं।

संतृप्ति मोड:

इस मोड में, वर्तमान Ids को गेट वोल्टेज द्वारा नियंत्रित किया जाता है और केवल नाली द्वारा समाप्त हो जाता है जब यह नाली वोल्टेज से परे पहुंचता है।

MOS ट्रांजिस्टर के छठे लक्षण

MOS ट्रांजिस्टर की VI विशेषताओं में ऑपरेशन के तीन क्षेत्र हैं:

  • RSI कट-ऑफ या उप-दहलीज क्षेत्र।
  • रेखीय क्षेत्र।
  • संतृप्ति क्षेत्र।

एन-एमओएस ट्रांजिस्टर में चैनल की लंबाई लंबी है और स्रोत के बीच नाली के लिए विद्युत क्षेत्र तुलनात्मक रूप से कम है। चैनल को आम तौर पर 'लंबे-चैनल', आदर्श, 1 के रूप में पहचाना जाता हैst आदेश, या शॉकली मॉडल, जबकि एक आकृति के रूप में विशेषता है।

लंबे-चैनल मॉडल एक वर्तमान का प्रतिनिधित्व करता है जो एक ऑफ ट्रांजिस्टर के माध्यम से होता है। यह बहुत कम है या 0. गेट अपने ऑफ स्टेट (V) में चैनल बनाने के लिए वाहकों को आकर्षित करता हैgs> वीt) है। क्षेत्र के निकास के लिए, इलेक्ट्रॉन एक समान गति से बहते रहते हैं।

संधारित्र प्लेट का प्रभार - Q = CV द्वारा दिया जाता है।

इस प्रकार, चैनल क्यू में प्रभारीचैनल is

                                    Qचैनल = सीg(Vgc - वीt)

उपरोक्त ग्राफ ट्रांजिस्टर के लिए IV विशेषताओं को दर्शाता है।

 विशेष ग्राफ में, जो धारा बहती है, वह V के नीचे वाले गेट वोल्टेज के लिए '0' हैt। वर्तमान में वृद्धि हुई है जब गेट वोल्टेज तदनुसार वी के साथ रैखिक रूप से बढ़ता हैds छोटे वी के लिएds। जैसा कि वीds संतृप्ति बिंदु V के पासडीएसएटी वी =GT, वर्तमान में गिरावट और अंत में स्वतंत्र होने के लिए।

 PMOS ट्रांजिस्टर n-MOS ट्रांजिस्टर की तुलना में उलटे तरीके से व्यवहार करते हैं इसलिए यहां सभी वोल्टेज और धाराएं नकारात्मक होती हैं। स्रोत से लेकर नाली तक के प्रवाह में प्रवाह होता है और सिलिकॉन में छिद्रों की तरलता आमतौर पर इलेक्ट्रॉनों की तुलना में कम होती है।

 तो, एक पी-एमओएस ट्रांजिस्टर समान आकार और विशेषताओं के एन-एमओएस ट्रांजिस्टर की तुलना में कम वर्तमान का उत्पादन करता है। यहाँ µn और µp = क्रमशः n-MOS और p-MOS ट्रांजिस्टर में इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की गतिशीलता। गतिशीलता अनुपात µnp 2–3 के बीच है। पी-एमओएस ट्रांजिस्टर में nMOS की तरह समान ज्यामिति होती है।

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सौम्या भट्टाचार्य के बारे में

एमओएस ट्रांजिस्टर | यह कार्य सिद्धांत और महत्वपूर्ण उपयोग है | चतुर्थ लक्षणवर्तमान में मैं इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र में निवेशित हूं।
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मैं एक विशद शिक्षार्थी हूं और इलेक्ट्रॉनिक्स डोमेन के क्षेत्र में सभी नवीनतम तकनीकों से खुद को अपडेट रखने की कोशिश करता हूं।

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