MOSFET का परिचय | यह कार्य सिद्धांत और महत्वपूर्ण चैनल प्रभाव है

चर्चा का विषय: MOSFET मूल बातें

  • MOSFET क्या है?
  • MOSFET मूल बातें
  • MOSFET के प्रकार
  • MOSFET का कार्य सिद्धांत
  • MOSFET के आवेदन
  • MOSFET मूल बातें में विभिन्न चैनल प्रभाव

MOSFET क्या है?

MOSFET की परिभाषा:

"RSI धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक क्षेत्र-प्रभाव-त्रएन्सिस्टरMOSFET), इंसुलेटेड गेट फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर का एक रूप है जो कि द्वारा बनाया गया है नियंत्रणीय ऑक्सीकृत सिलिकॉन आधारित अर्धचालक "।

विभिन्न प्रकार के राज्यमंत्री:

  • पी चैनल MOSFET
  • · एन चैनल MOSFET

MOSFET उपकरणों के विभिन्न प्रकार:

  • · एन्हांसमेंट मोड MOSFET
  • · डिप्लेशन मोड MOSFET

MOSFET प्रतीक

MOSFET का परिचय | यह कार्य सिद्धांत और महत्वपूर्ण चैनल प्रभाव है
MOSFET मूल बातें: MOSFET प्रतीक

MOSFET का कार्य सिद्धांत:

MOSFET मूल बातें

एक FET को 2 संपर्कों के साथ एक प्रवाहकीय अर्धचालक चैनल के रूप में काम किया जाता है - 'SOURCE' और DRAIN। गेट जुंटियन को 2 -mminal circuitry के रूप में MOS संरचना के रूप में तैयार किया जा सकता है, जो कि रेक्टिफिंग रिवर्स बायसिंग मोड के रूप में काम करता है। आमतौर पर, GATE प्रतिबाधा क्लासिक कामकाजी स्थितियों में अधिक होती है।

इन मानकों के अनुसार FET आमतौर पर MOSFET, JFET, मेटल-सेमीकंडक्टर FET (MESFET), और हेट्रोस्ट्रक्चर FET हैं। इन FET में से MOSFET महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में से एक है और आमतौर पर विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है।

सिलिकॉन आधारित MOSFET में, गेट टर्मिनल आमतौर पर एक विशिष्ट SiO2 परत द्वारा अछूता रहता है। प्रवाहकीय चैनल के चार्ज वाहक एक विपरीत चार्ज विकसित करते हैं, ई-उस मामले में, एक एन-चैनल के लिए पी-टाइप सब्सट्रेट और पी-चैनल के लिए एन-टाइप सब्सट्रेट के लिए 'होल'। यह गेट टर्मिनल में लागू वोल्ट द्वारा सिलिकॉन-इन्सुलेटर किनारे पर अर्धचालक में प्रेरित होगा। ई- n + स्रोत पर चैनल में प्रवेश करेगा और एन-चैनल मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट-ट्रांजिस्टर के लिए कॉटैक्ट्स को बंद करेगा। यह पी-टाइप मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर क्षेत्र-प्रभाव-ट्रांजिस्टर के दौरान पी + संपर्क होगा।

MOSFET का परिचय | यह कार्य सिद्धांत और महत्वपूर्ण चैनल प्रभाव है
MOSFET मूल बातें: हीट सिंक के साथ एक विशिष्ट MOSFET चिप
छवि क्रेडिट: विल्ट्रॉनट्रांजिस्टर वाई डिस्पैडरसीसी द्वारा एसए 3.0

MOSFET परत

MOSFET का परिचय | यह कार्य सिद्धांत और महत्वपूर्ण चैनल प्रभाव है
MOSFET मूल बातें: MOSFET परतें पी-प्रकार सिलिकॉन पर धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक संरचना में छवि क्रेडिट:MOS_Capacitor.pngकाढ़ा ओहर व्युत्पन्न कार्य: फ्रेड ऑइस्टर (बात), MOS संधारित्रसीसी द्वारा एसए 3.0

MOSFET का कार्यान्वयन:

धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक क्षेत्र-प्रभाव-ट्रांजिस्टर विवेकाधीन सर्किट के रूप में और एक सक्रिय तत्व के रूप में काम कर रहे हैं। वर्तमान समय में, इन सर्किटों को गहरे उप माइक्रो मीटर रेंज में नीचे बढ़ाया जाता है। फिलहाल, मानक 0.13-momenticro मीटर मानक प्रौद्योगिकी नोड CMOS VLSI प्रौद्योगिकी के लिए उपयोग किया जाता है और, भविष्य में 0.1-XNUMXicro मीटर प्रौद्योगिकी मौजूदा होगी, गति और एकीकरण रेंज के एक निश्चित उन्नयन के साथ।

सीएमओएस प्रौद्योगिकी एन-चैनल और पी-चैनल मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर क्षेत्र-प्रभाव-ट्रांजिस्टर के साथ प्रदर्शन की गति को बाधित किए बिना बहुत कम बिजली की खपत करता है। नई एसओआई तकनीक एकीकरण की मूर्खता में एक विद्युतीकरण वृद्धि के साथ कई परतों के साथ तीन द्वंद्वीय एकीकरण को पूरा करती है। उपन्यास और समृद्ध संरचनाएं और द्वि-सीएमओएस प्रौद्योगिकी के संयोजन से संभवतः आगे की वृद्धि होगी। सीएमओएस के उभरते क्षेत्रों में से एक गीगा रेंज में संचालित होने वाले आधुनिक वायरलेस अनुप्रयोग के लिए केजेन रेंज के ऑडियो डिवाइस से अनुप्रयोगों की परिवर्तनशीलता भर में है।

MOSFET का परिचय | यह कार्य सिद्धांत और महत्वपूर्ण चैनल प्रभाव है
MOSFET मूल बातें: MOSFET क्षेत्र, छवि क्रेडिट - सिरिल बटटे, पार्श्व मस्जिदसीसी द्वारा एसए 3.0

MOSFET में लघु चैनल प्रभाव:

आमतौर पर FET के आकार का आकलन डिवाइस पहलू अनुपात द्वारा किया जाता है। यह एफईटी के सक्रिय ऊर्ध्वाधर माप के संबंध में गेट की लंबाई का अनुपात है। ऑक्साइड चौड़ाई के लिए लंबवत आयाम को पैरामीटर के रूप में मापा जाता है di, स्रोत और नाली जंक्शन की गहराई को पैरामीटर के रूप में माना जाता है rj। स्रोत और नाली जंक्शन की कमी की गहराई पैरामीटर द्वारा कम कर दी जाती है Ws और Wd क्रमशः। कम पहलू अनुपात लघु चैनल विशेषताओं के साथ समान है।

                 एल <एलमिनट(µm) = 0.4 [आरj(µम) di(Å) (डब्ल्यूd + डब्ल्यूs)2(µm2)]1 / 3

जब L से कम है Lमिनट,.

मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर क्षेत्र-प्रभाव-ट्रांजिस्टर थ्रेशोल्ड वोल्टेज के रूप में कंसीडर है VT । यह वोल्टेज गेट नियंत्रण के परिणामस्वरूप कई तरीकों से प्रभावित होगा। आम तौर पर, निकट-स्रोत और नाली में कमी आरोप आम नियंत्रण में हैं। चार्ज गेट प्रभारी वाहक के मामूली उच्च हिस्से को विकसित करेगा। नाली के पास की कमी का चार्ज बढ़ते हुए स्रोत-स्रोत बायसिंग वोल्टेज के साथ बढ़ जाता है, जिससे एक अतिरिक्त हो जाता है VDSथ्रेशहोल्ड वोल्टेज में निर्भर शिफ्ट .

वीT स्रोत से चैनल दिशा में इंजेक्ट किए गए वाहक के साथ संयुक्त बाधा का एक प्रकार है। यह अवरोध एक नाली के बायसिंग वोल्टेज के उपयोग द्वारा काफी समायोजित किया जाता है। एन-चैनल फील्ड प्रभाव ट्रांजिस्टर में, नाली थ्रेशोल्ड वोल्टेज को छोड़ रही है और बढ़ती सीमा के साथ दहलीज में समवर्ती वृद्धि होती है VDS.

MOSFET का उच्च क्षेत्र प्रभाव:

एक फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर के ड्रेन-सोर्स बायसिंग के मामले में ड्रेन संतृप्ति वोल्टेज की ओर बढ़ता है जिसे 'वी' कहा जाता हैसैट'जहां भी नाली के पास उच्च विद्युत क्षेत्र की एक श्रृंखला बनाई जाती है। ई का वेग उस क्षेत्र में संतृप्त होगा। संतृप्ति क्षेत्र में, उच्च क्षेत्र के urationL के रूप में मानी जाने वाली लंबाई बढ़ती V के साथ स्रोत के पाठ्यक्रम में बढ़ जाती हैDS, और जैसा कि प्रभाव चैनल लंबाई पैरामीटर asL द्वारा घटाया जाता है। यह घटना चैनल-लंबाई मॉडुलन के रूप में या बस MOSFET मूल बातें में CLM के रूप में कहा जाता है। के बाद सरलीकृत अभिव्यक्ति लिंक VDS संतृप्त क्षेत्र की लंबाई इस प्रकार है:

                                             VDS वी =P + वीα [ऍक्स्प (Δl / l) -1]]

जहां कहीं भी Vp, Vα, तथा l ई-संतृप्ति वेग से जुड़े हुए पैरामीटर हैं। यहाँ, Vp चैनल में संतृप्ति के बिंदु पर वह क्षमता है, जो आमतौर पर पैरामीटर द्वारा अनुमानित की जाती है Vसैट। Ths समझौता संभावित सारांश के बीच प्राप्त किया जाता है जिसे N-चैनल MOSFET के 2D सिमुलेशन मॉडल से प्राप्त किया जाता है।

गर्म वाहक प्रभाव:

हॉट-कैरियर प्रभाव सबसे महत्वपूर्ण चिंताओं में से एक है जब एफईटी आकार को गहरे उप माइक्रोमीटर में सिकुड़ता है। यह उच्च बिजली आपूर्ति स्तर को बनाए रखते हुए चैनल की लंबाई कम कर देता है। ये विद्युत क्षेत्र की ताकत और गति के कारणों और चार्ज वाहक को गर्म करने के लिए बढ़ाए जाते हैं। सब्सट्रेट करंट के लिए एक व्यापक मॉडल सर्किट-स्तरीय मॉडलिंग के लिए बहुत मुश्किल है।

तापमान निर्भरता और स्व-ताप:

MOSFET बेसिक्स सर्किटरी अलग-अलग वातावरणों में अलग-अलग तापमान रेंज सहित कार्यात्मक है। एक सर्किटरी में बिजली अपव्यय से निर्मित गर्मी भी महत्वपूर्ण है और सर्किट डिजाइन के लिए तापमान में वृद्धि पर भी विचार करने की आवश्यकता है। डिजाइन अधिक से अधिक कठिन हो जाता है क्योंकि डिवाइस का आकार बहुत छोटा होता जा रहा है और ऑपरेशन के विभिन्न मोड के साथ बिजली का अपव्यय बढ़ रहा है। थर्मल विशेषताओं का बड़े पैमाने पर विभिन्न मॉडलों द्वारा अध्ययन किया जाता है।

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सौम्या भट्टाचार्य के बारे में

MOSFET का परिचय | यह कार्य सिद्धांत और महत्वपूर्ण चैनल प्रभाव हैवर्तमान में मैं इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र में निवेशित हूं।
मेरे लेख एक बहुत ही सरल लेकिन सूचनात्मक दृष्टिकोण में कोर इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रमुख क्षेत्रों पर केंद्रित हैं।
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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